改性分子筛催化剂上甲烷合成碳二烃及芳烃的研究

摘要

甲烷在无氧气存在的条件下可在改性的分子筛催化剂,如Mo/HZSM-5上进行脱氢偶联反应碳二烃及进一步反应生成芳烃.利用积分反应器及在线色谱分析装置进行了合成碳二烃催化剂Mo/HZSM-5(38)(硅铝比38)制备条件研究(Mo载量,焙烧时间及温度,处理气氛,助剂改性).Mo含量为2.5-3.5i,400-450℃焙烧4-8小时的2iV改性的Mo/HZSM-5(38)催化剂的碳二 烃收率可达25i.用于合成芳烃的Mo/HZSM-5助剂改进催化剂的适宜制备条件为3.5iMo载量,空气中400℃焙烧4hr,Ni/Mo=5ˉ10i,实验得到芳烃的最大收率的15i,稳定收率值可达10-12i.在无氧气存在下甲烷偶联及进一步合成芳烃的反应中,高价Mo(Mo<'+6>)与低价Mo(Mo<'+4>,Mo<'+5>)之间的价态变化所产生的活性和[o]对反应起了关键的作用,且吸附态的碳 二烃是合成芳烃的中间体,它深度脱氢而产生的积炭是使催化剂失活的重要原因.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

一、甲烷在化工领域的利用

二、甲烷偶联制取C2烃

三、甲烷芳构化的研究进展

四、小结与看法

第二章实验及分析方法

一、实验装置与流程

二、原材料

三、催化剂制备方法

五、分析方法

第三章甲烷在MoO3/HZSM-5(38)及改性催化剂上的偶联反应

一、Mo含量的影响

二、焙烧时间的影响

三、焙烧温度的影响

四、焙烧气氛及处理气氛的影响

五、助剂改性对反应的影响

六、小结

第四章甲烷在MoO3/HZSM-5(38)及改性催化剂上的芳构化

一、Mo含量的影响

二、焙烧时间的影响

三、焙烧温度的影响

四、助剂改性对反应的影响

五、小结

第五章甲烷在助剂改性的MoO3/HZSM-5(25)催化剂上的芳构化

一、不同载体及Mo含量的比较

二、V改性对MoO3/HZSM-5(25)催化剂的影响

三、Cr、Cu、Ni、Ba改性对MoO3/HZSM-5(25)催化剂的影响

四、几种较好的改性催化剂的稳定性考察

五、小结

第六章反应步骤及催化剂失活原因分析

一、合成碳二烃反应步骤

二、合成芳烃反应步骤

三、催化剂失活原因分析

第七章结论

参考文献

致谢