甲醇制汽油(MTG)催化劑ZSM-5分子篩的合成和改性.pdf

1、甲醇制汽油（MTG）是非石化法獲得高辛烷值汽油的重要手段。MTG可部分消化我國現(xiàn)有甲醇過剩產(chǎn)能，又可減少對石油的依賴程度。提高 ZSM-5分子篩在MTG反應(yīng)中的甲醇轉(zhuǎn)化率和汽油選擇性、延長催化劑使用壽命是關(guān)鍵所在，對ZSM-5改性非常重要。
　　分別用25、38、50、80四種不同硅鋁比的ZSM-5分子篩催化MTG反應(yīng)，實驗結(jié)果表明，硅鋁比為80的ZSM-5分子篩，汽油收率僅為15.8％，不適于作為反應(yīng)催化劑。其余三種硅鋁比的分子

2、篩汽油收率基本相當(dāng)，為46.2%-48.7%。從汽油組分中芳烴和均四甲苯含量分析，以硅鋁比為50的分子篩為最優(yōu)，在抗積碳失活能力方面，硅鋁比越低，酸性越強，失活越快。
　　用Fe3O4、CoO、CuO、ZnO四種過渡金屬氧化物對硅鋁比為25的ZSM-5負載改性，負載量3%。改性后的分子篩催化MTG結(jié)果表明，金屬氧化物在ZSM-5表面形成L酸中心，用CuO改性后，L酸和B酸中心協(xié)同作用，汽油收率提高約10%，其中芳烴和均四甲苯含量同

3、步提高約40%和60%。用ZnO改性后的分子篩表面分散性高，抗積碳失活能力強，反應(yīng)24h，甲醇轉(zhuǎn)化率由90%至65%（降幅25%），改性前為98%至54%（降幅44%）。
　　以0.2M NaOH溶液對硅鋁比為50的ZSM-5脫硅，制備了多級介孔分子篩。脫硅后比表面積、孔徑、酸中心數(shù)量均增加。改性后，汽油收率提高37%，其中芳烴和均四甲苯分別提高12%和34%，汽油品質(zhì)較低?？狗e碳失活能力提高，反應(yīng)24h，甲醇轉(zhuǎn)化率由97%至91

4、%（降幅6%），改性前為91%至78%（降幅13%）。
　　用晶種誘導(dǎo)法合成了硅鋁比為25的小晶粒ZSM-5，過程無模板劑，污染小、成本低，并用無定型硅鋁酸鹽改性，改性后分子篩比表面積大、酸性適中，催化MTG反應(yīng)結(jié)果表明，適宜的反應(yīng)條件為：溫度380-420℃，壓力1MPa，甲醇質(zhì)量空速1-5h-1。改性后的小晶粒ZSM-5，相同條件下反應(yīng)6h，汽油收率提高28%，其中芳烴和均四甲苯分別提高30%和11%，汽油品質(zhì)較高。從抗積碳失