甲醇制丙烯(MTP)反应催化剂的研究

• 作 者: 吕宝成
• 机 构: 南开大学
• 出 处: 南开大学
• 发表日期: 2008年期

本文以SAPO-34，HZSM-5和HMCM-22分子筛为研究对象，探讨了低温胺处理的SAPO-34，P改性的HZSM-5，不同合成工艺的HZSM-5以及HMCM-22分子筛在甲醇制丙烯（MTP）反应中的活性和烯烃选择性。　　
首先我们考察了低温胺处理后的SAPO-34分子筛在甲醇制烯烃中的催化活性，我们发现低温胺处理的方法与高温氮化类似，可以有效的调变催化剂的酸碱性，改善催化剂的催化性能。　　
接下来我们以直接法合成的HZSM-5（Si/Al=150）为前驱体，详细研究了P的负载对HZSM-5分子筛催化剂在MTP反应中催化性能的影响。我们发现，P的负载可以很好的提高催化剂的丙烯选择性，同时可以抑制积碳的生成，并且P元素在整个催化反应中流失很少，大大提高催化剂的稳定性。此后，我们又对P负载的HZSM-5分子筛在MTP反应中的催化性能做了详细研究，先后考察了不同P的前驱体，不同的浸渍条件等对所制备的催化剂MTP反应活性的影响。　　
随后我们考察了不同生产工艺的HZSM-5分子筛在MTP反应中的反应活性。我们发现以模板剂法合成的高硅铝比的HZSM-5有着更加适宜的酸性和更窄的孔分布，在MTP反应中有表现出很好的反应活性，其中硅铝比为304的HZSM-5在MTP反应中丙烯选择性高达42％，具有工业应用的潜力。　　
最后我们考察了HMCM-22在MTP反应中的催化活性。我们发现，与SAPO-34和HZSM-5不同，HMCM-22分子筛由于其孔道结构的特殊性，在MTP反应中丙烯选择性初始阶段为零，随着反应时间的增加，积碳不断增多，其丙烯选择性逐渐升高，并在几个小时后达到稳定值23％。负载了P之后的HMCM-22分子筛其丙烯选择性大大提高，初始阶段丙烯选择性达到22％，而反应2h后其丙烯选择性更是稳定在34％，同时P的负载也大大抑制了HMCM-22分子筛在MTP反应中积碳的生成。