木屑催化轉化制備對二甲苯的研究.pdf

1、生物質作為一種儲量豐富的可再生能源，在燃料與化學品工業(yè)方面是替代石化能源最佳選擇。對二甲苯是石化工業(yè)中最重要的大宗化工原料之一，生物質基對二甲苯的生產(chǎn)具有重要的學術和工業(yè)意義。本論文開發(fā)了一步法將生物質（木屑）催化裂解定向轉化為對二甲苯的工藝。主要研究成果如下:
　　1.對二甲苯在木制纖維生物質（木屑）催化裂解過程中的選擇性和產(chǎn)率與催化劑的酸度、反應溫度和甲醇添加劑密切相關。在分子篩催化劑HZSM-5上負載La、Mg、Ce或Zn等

2、元素調節(jié)催化劑的強弱酸比以及催化劑的孔道結構可以促進苯與甲苯烷基化生成二甲苯，并促進間二甲苯與鄰二甲苯異構化為對二甲苯。四種改性催化劑對于對二甲苯的選擇性依次為20％La2O3/HZSM-5＞20％MgO/HZSM-5＞20％ZnO/HZSM-5＞20％Ce2/HZSM-5＞HZSM-5。
　　2.在20％La2O3/HZSM-5(80)催化劑上，木屑與50％甲醇共催化熱裂解對二甲苯/二甲苯比為91.6％，對二甲苯的產(chǎn)率最高為20

3、.7C-mol％（反應溫度為450℃，載氣（氮氣）流速為200cm3/min，催化劑與木屑的質量比為2∶1)。
　　3.詳細研究了催化劑在催化裂解過程中的失活和再生機理:催化劑失活是由于積碳使得催化劑酸度的降低造成的，在溫度為600℃和氧氣的條件下對催化劑進行再生反應，除去積炭可以恢復催化劑的活性。
　　4.在對產(chǎn)物鑒定和催化劑表征的基礎上，初步探討了木制纖維生物質（木屑）催化熱裂解制對二甲苯的反應機理:(a)木質纖維素生物