随着石油价格日渐上涨及芳烃需求量的不断增加,以石油为原料生产芳烃的路线受到极大挑战。因此,探寻一条经济有效的芳烃合成路线势在必行。近年来,随着生物柴油市场的迅猛发展,生物柴油副产物粗甘油的资源化利用成为研究热点。以甘油为原料生产高附加值的芳烃不仅可以为芳烃的生产提供一条新的途径,还可以促进生物柴油的可持续发展。HZSM-5分子筛由于具备独特的孔道结构和可调节的酸性位点,因而在甘油芳构化过程中具有良好的芳烃选择性。然而传统微孔HZSM-5分子筛的孔径较小（小于1 nm）,严重限制了焦炭前驱体在微孔孔道中的扩散,从而导致分子筛容易失活。本文主要通过两个方面对HZSM-5进行改性:一方面通过采用不同添加剂控制分子筛的晶粒大小合成纳米HZSM-5分子筛,从而减小原料及产物分子的扩散路径、提高分子筛的使用寿命;另一方面,通过引入活性金属调节分子筛的酸性位点,从而提高分子筛的芳烃选择性。本文选择羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、氯化钠（NaCl）、海藻酸钠（SA）、聚乙二醇-10000（PEG-10000）、3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-560）五种物质为添加剂在水热条件下制备纳米HZSM-5分子筛,并在0.1 MPa、400℃、0.96 h^-1WHSV条件下考察各分子筛的甘油芳构化性能。研究发现,加入CMC-Na、NaCl、SA添加剂可以将分子筛的晶粒尺寸控制在100 nm以内;而加入PEG-10000及KH-560添加剂合成的分子筛晶粒尺寸较大且结晶度较低,但这两种分子筛具有较多的晶内介孔。以SA为添加剂合成的HZSM-5分子筛具有较多的酸量、较小的晶粒,因而其甘油芳构化性能较优。与未加添加剂的HZSM-5分子筛相比,以SA为添加剂合成的HZSM-5分子筛将BTX碳收率由22%提高到35%、催化剂使用寿命由3.5 h提高到8.5 h。然后,以SA为最优添加剂,详细考察了合成条件对分子筛的影响。结果表明,在晶化温度为170 ^oC、晶化时间为48 h、在TEOS后添加海藻酸钠、海藻酸钠占原料总质量的比（g/g）为0.009时,所制备的分子筛具有适宜的酸量分布、较大的晶间介孔体积,在甘油芳构化中表现出最高的芳烃选择性及稳定性。分别通过浸渍法、同晶替代法将金属Sn引入到SA分子筛中,同晶替代法不会降低分子筛的使用寿命,而浸渍法引入的金属会堵塞分子筛的微孔孔道及孔口,不利于焦炭前驱体扩散,降低分子筛使用寿命。采用同晶替代法将Sn、Zn、Cd、Mn、Zr引入分子筛中,其中金属Zn改性的分子筛具有较高的芳烃收率,其BTX碳收率高达40%。这可能是因为Zn能促进芳构化反应中的脱氢反应,有助于环烷烃中间体的脱氢-芳构化步骤,从而提高芳烃选择性。