Mo-ZSM-5/11共生分子筛催化甲烷甲醇共芳构化反应

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ydahu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
甲烷芳构化反应是将天然气和页岩气转化为高附加值芳烃产品的潜在技术,对于C1资源优化利用和C-H键活化具有重要意义。目前,Mo-ZSM-5分子筛是甲烷芳构化反应中应用最广泛的催化剂,然而较低的甲烷转化率及严重的积炭问题阻碍了甲烷芳构化反应的工业应用。本文在甲烷芳构化反应中引入少量甲醇,对比研究了不同分子筛载体ZSM-5、ZSM-11、ZSM-5/11与甲烷甲醇共芳构化反应性能的关系,考察了再生气氛及温度对反应性能的影响,同时考察了碱改性催化剂的甲烷甲醇共芳构化反应性能。主要结果如下:(1)考察了不同分子筛载体负载Mo后的甲烷甲醇共芳构化反应活性,发现甲烷转化与分子筛孔道结构和Mo物种状态有关,优选ZSM-5/11共生分子筛为最佳载体。研究表明,Mo-ZSM-5/11中含有更多的孤立分散的Mo物种,该物种是反应活性中心前驱体,有利于甲烷的活化。(2)优化了Mo负载量、甲烷甲醇进料摩尔比、反应温度以及甲烷空速等反应条件和再生条件。结果表明,4Mo-ZSM-5/11共生分子筛在甲烷甲醇进料摩尔比为30:1,反应温度为750℃,甲烷体积空速为1500 h-1时,具有最佳反应性能。甲烷转化率稳定在14.4%,芳烃选择性在57.0%以上,积炭选择性为14.5%。在氢气气氛中750℃或850℃再生时,催化剂的活性均未恢复。在氧气气氛中470℃再生时,能够去除堵塞催化剂孔道的积炭,前两次再生能够有效恢复催化剂活性,但是随着再生循环次数增加,分子筛出现脱铝现象,反应活性逐步下降。(3)考察了无机碱(Na OH)和有机碱(正丁胺)改性对Mo-ZSM-5/11甲烷甲醇共芳构化性能的影响。结果表明,Na OH处理降低了ZSM-5/11共生分子筛的结晶度,且随着Na OH浓度增加对分子筛骨架的破坏程度越强,孔道结构丧失导致芳烃选择性下降和积炭选择性显著增加。使用正丁胺对分子筛改性,样品相对结晶度增加,具有更多的反应活性中心前驱体Mo物种,在甲烷甲醇共芳构化反应中,甲烷转化率提高了1.2%,芳烃收率提高了0.5%,积炭选择性下降了1.3%。
其他文献
氮氧化物(NOx)作为一种主要的大气污染物,它能引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞以及PM 2.5等环境问题,同时它具有生物毒性,会严重危害人的身体健康。目前最有效的脱除氮氧化物的方法是氨气选择性还原(NH3-SCR)法。在众多的NH3-SCR催化剂中,负载了过渡金属Fe离子的具有AEI结构的SSZ-39分子筛因其具有良好的活性而备受关注。本论文对Fe-AEI的NH3-SCR反应性能进行了系统研究,
学位
SAPO-37沸石具有与Y沸石相同的FAU晶体结构,但酸性比Y沸石温和,其在环己酮肟贝克曼重排生产己内酰胺的反应中表现出优异的催化性能,潜在用途多。但是,迄今为止文献中有关SAPO-37沸石的各方面报道都很少。本文以Lok等人报道的SAPO-37沸石水热合成方法为基础,重点开展了SAPO-37沸石的常规水热法合成研究和干胶水热法合成研究,主要研究内容和结果如下:首先,用含有四丙基氢氧化铵(TPAO
学位
作为植物界第二大生物质资源,木质素储量仅次于纤维素,其热值较高,各组分均具有高碳氧比,木质素催化转化制备高热值燃料及高附加值有机化学品有良好的应用前景。苯酚作为木质素最基本的组成单元,其选择加氢产物环己酮是生产尼龙的重要中间体,然而环己酮容易进一步加氢生成环己醇,开发高活性、高选择性的苯酚加氢催化剂至关重要。本文选取具有配位不饱和金属中心的多孔金属有机框架材料MIL-100(Cr)作为Pd纳米粒子
学位
褐煤、次烟煤等低阶煤由于其具有挥发物含量高、储量大等优点,在煤炭开发利用领域日益受到重视。煤热解是煤燃烧、气化及液化等热转化过程的基础,会影响整个煤转化过程。煤的热解主要由非芳环结构官能团的裂解反应和裂解生成的自由基之间或官能团之间相互作用发生的交联反应构成。官能团、自由基等结构之间的交互作用会改变煤内芳簇网络的连接状态,其反应速率与耦合关系影响焦油产率与组成成分、半焦孔结构及其反应性等。因此,研
学位
ε-己内酯应用广泛,主要用于生产聚己内酯(PCL)。聚己内酯可生产药物载体、塑形材料和可降解塑料等。但由于过氧酸法合成ε-己内酯的安全隐患大,所以目前国内外生产ε-己内酯的厂家较少,严重限制了己内酯的消费需求。正在开发的基于Sn-β沸石催化剂的环己酮和双氧水Baeyer-Villiger氧化反应合成ε-己内酯方法是一条绿色化学工艺路线,目前有关研究尚处于基础研究阶段。本文主要用后合成法(固-固相同
学位
χ-Fe5C2催化剂由于其高稳定性和良好的催化活性被广泛用于费托合成反应中,相关的理论研究也较为全面。但碳化铁催化剂对二氧化碳加氢的反应机理研究仍鲜有报道。由于CO2加氢与CO加氢的反应机理存在一定相关性,因此优化设计能够高效催化CO2加氢合成烃类的碳化铁催化剂具有重要的研究价值和实际意义。χ-Fe5C2催化剂具有多个晶面,各个晶面在χ-Fe5C2催化剂中所占比例不同,对反应的催化贡献也不同。本论
学位
全球炼油产能持续过剩,加之新能源汽车普及和双碳目标的冲击,炼油行业势必要向炼化一体化转型。FCC是炼化一体化的核心工艺之一,利用该过程增产低碳烯烃等化学品是目前的研究热点。本论文的主要工作是在提高催化裂化催化剂活性的基础上实现产物分布的调控,同时提高催化剂的稳定性和抗重金属污染能力。ZSM-5由于特殊的孔道结构,常被用作增产丙烯助剂的活性组分,本文采用三种不同的技术路线对ZSM-5分子筛进行改性,
学位
消防救援部门担负着各种灾害事故的抢险救援工作,承担着防范化解重大安全风险的重要职责,如何全面提升综合救援能力,更好地完成党和人民交付的各类任务是消防救援队伍亟待解决的问题。而消防无人机由于自身特有的优势极大地提高了救援效率,能够解决消防救援工作中面临的困难,在消防救援工作中发挥着重要作用。
期刊
基于西藏森林资源规划设计调查数据和实地布设样点的调查数据,利用构建模型法与平均生长量法,估算保护区二期的碳储量、碳密度等数据;采用IPCC方法,对保护区内主要森林植被碳储量、碳密度等进行分析研究;运用数量化方法I来筛选对保护区内林分碳密度有显著影响的因子,探究林分碳密度与显著影响因子之间的关系。研究表明:(1)保护区内乔木林碳密度为25.38 t/hm~2,相较西藏全区高86.62%,具有较高的固
期刊
简要阐述了无人机工作的基本原理和应用特点,介绍了无人机检测技术在锅炉设备和起重机械检验中的应用现状,总结了无人机技术用于锅炉和起重机械检验时存在的问题和改进的方向,并分析了无人机检验的技术规范要求。
期刊