甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移增产苯和二甲苯,是调节石油芳烃中各组分的产需平衡,满足石油化工对苯和二甲苯需求的有效手段。研究开发高性能甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应的催化剂,具有十分重要的意义。目前,工业上均使用丝光沸石,β沸石等大孔沸石进行甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应,生产苯和二甲苯。本文采用纳米ZSM-5沸石为母体,研究开发新型烷基转移反应催化剂。充分利用纳米HZSM-5分子筛催化剂的特殊性能,生产苯和二甲苯。 纳米粒子具有明显的体积效应、表面效应和量子尺寸效应,是具有独特的物理化学性质的新材料,成为催化领域中研究的热点之一。纳米HZSM-5沸石作为催化剂具有优良的反应特性:反应活性高:活性稳定性好;抗积炭能力强。因此,希望能开发出更好的甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移催化剂,来生产市场上需求量很大的苯和二甲苯。 本文制备了金属氧化物、不同酸单一改性催化剂及金属氧化物、酸的复合改性催化剂,考察了临氢加压条件下的甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应性能,研究表明:复合改性催化剂ANAHZ-1反应性能优异,反应20小时后转化率达到48%,液相产物中苯和二甲苯的选择性在96%以上;反应70小时转化率维持在46%左右,苯和二甲苯的选择性在96%;对于原料中含有的7%碳十芳烃时,碳十芳烃转化率达到82%以上。与已经工业化的甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应催化剂的比较中,我们可以得到这样的结论: 一.复合改性催化剂(ANAHZ-1),可以很好的催化甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应,达到微米催化剂相同甚至更高的转化率和选择性。 二.复合改性催化剂(ANAHZ-1),可以实现原料中碳九芳烃的高转化率。 三.复合改性催化剂(ANAHZ-1),在原料中含有碳十芳烃的情况下,能够实现碳十芳烃的高转化率,进一步提高碳九芳烃来源,充分利用廉价的重质芳烃资源。