论文部分内容阅读
甲苯作为重要的基本化工中间体和产品,被广泛应用于化工、医药、纺织、印染等领域。目前,甲苯的主要生产途径为煤焦油分馏和石油芳构化。随着我国煤化工的快速发展,市场上苯供应是相对过量,甲醇市场供应充足,采用苯与甲醇烷基化反应生产甲苯,是一种新的甲苯生产途径。提升苯与甲醇烷基化中反应物的转化率和目的产物甲苯的收率,成为该领域内研究者们普遍关注的焦点。针对上述问题,一种高效、经济、环保型的催化剂是研究者们孜孜以求的。本论文主要研究了ZSM-5分子筛与丝光沸石分子筛的改性,通过XRD、BET、Py-IR等分析手段对催化剂的结构、形貌、酸性等性质进行表征,采用目的产物甲苯的选择性和收率来评价催化体系的性能。主要探讨以下4个方面:（1）通过等体积浸渍法,采用稀土金属Nd和Ce对HZSM-5进行改性,制备了Nd/HZSM和Ce/HZSM-5负载型分子筛催化剂;采用离子交换法,使用甲酸和柠檬酸对丝光沸石分子筛进行改性,获得H-MOR1和H-MOR2分子筛催化剂。（2）通过采用XRD、BET、Py-IR、FT-IR、SEM、NH3-TPD、TG、ICP-AES表征手段对稀土改性HZSM-5和甲酸改性丝光沸石分子筛进行测试,探讨了上述两类分子筛催化剂的结构、形貌、孔道变化、热稳定性及酸性的变化。（3）通过在固定床单程管式微反应器上进行催化性能评价。探究了Ce/HZSM-5分子筛催化剂在苯:甲醇的摩尔比为1:1、反应压力1.5MPa、温度400℃、反应时间3.5h、质量空速2.5h-1、Ce负载质量分数4%、催化剂装填量2.5g的条件下,得出转化率苯可达73.72%,甲苯的选择性和收率分别为56.77%、41.85%。（4）探究了甲酸改性丝光沸石分子筛（H-MOR1）催化剂在反应时间3.0h,反应压力为常压、WHSV=2.0h-1下,反应温度400℃、苯/甲醇的摩尔比1:1、甲酸处理量为1mol/L的条件下。得出了苯的转化率为48.44%,甲苯的选择性和收率分别为89.31%、43.26%。