ZnO/HZSM-5催化甲醇制芳烃性能研究

摘要

采用浸渍法制备了负载不同质量分数ZnO的ZnO/HZSM-5(n(SiO_(2))/n(Al_(2)O_(3))=25)催化剂,利用XRD、NH;-TPD、PyIR、N_(2)吸附和TG等表征手段对所制备催化剂的晶型、酸量、酸强度、孔径分布和积炭量等进行了表征,并在小试和中试实验装置上探究了催化剂对甲醇制芳烃(MTA)的影响。结果表明,浸渍法引入ZnO相比于机械混合法制备的HZSM-5催化剂对芳烃的选择性更高,同时ZnO的引入没有改变催化剂的骨架结构,未堵塞孔道。在反应温度为450°C,ZnO质量分数为4%时,采用浸渍法制备的ZnO/HZSM-5催化剂对MTA反应的催化性能最好,反应产物中芳烃选择性达到75.00%;相同反应条件下,当ZnO质量分数为1%、6%和8%时,反应产物中芳烃选择性均约为66.00%。分析认为,HZSM-5分子筛为甲醇转化提供了活性位点,ZnO的引入主要促进了芳烃的生成。在中试实验中,采用浸渍法制备的ZnO质量分数为4%的ZnO/HZSM-5催化剂在450h内稳定性良好,油相产物苯-甲苯-二甲苯混合物选择性在60.00%以上。