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随着石油资源的不断消耗和对芳烃(特别是苯、甲苯及二甲苯,即BTX)需求量的日益增加,经甲醇制芳烃(MTA)的过程引起了广泛关注。目前MTA反应主要存在芳烃收率不高及催化剂易积碳失活等问题,本论文以高选择性制备BTX为目标,以改性H-ZSM-5及合成复合型分子筛为策略,详细研究了分子筛的酸性及孔道结构对MTA反应产物选择性及稳定性的影响。论文首先考察了不同分子筛上甲醇芳构化反应性能,发现H-ZSM-5具有最高的BTX收率。通过对比不同硅铝比H-ZSM-5的反应性能,发现低硅铝比有利于BTX的生成,但催化剂稳定性较差。通过对负载锌前后催化剂的甲醇芳构化反应性能及丙烷、丙烯芳构化反应性能的考察,发现适量的锌修饰能促进甲醇芳构化反应中BTX的生成。论文对氟处理H-ZSM-5催化剂上甲醇制芳烃反应进行了详细的研究。氟处理H-ZSM-5在甲醇芳构化反应中显示高的BTX收率,可达74%。表征结果表明,氟处理使分子筛发生脱硅,降低了催化剂酸性的同时,还产生了孔径为0.75 nm左右的新微孔,改变了反应中的烃池中间物种,从而提高了 BTX收率。论文对碱处理H-ZSM-5催化剂上甲醇制芳烃进行了研究。碱处理H-ZSM-5在甲醇芳构化反应中显示高的稳定性。当氢氧化钠浓度为0.4M时,催化剂的寿命可以达到未处理前的十倍。表征结果表明,碱处理降低催化剂的酸性的同时可以使H-ZSM-5产生介孔,促进了扩散,很好的抑制积碳的生成,从而显著提高了催化剂的寿命。论文采用氟处理和碱处理方法相结合,考察了四组具有不同结构(单微孔、双微孔、介孔及三级孔)的分子筛催化剂的MTA反应性能。表征结果表明,四组催化剂Bronsted酸基本一样,但具有四种不同的孔结构。四组催化剂上的甲醇制芳烃反应性能结果表明,孔结构越发达,催化剂的MTA反应性能越好,即BTX收率越高,同时催化剂寿命越好。表征结果显示,孔结构越发达,越有利于反应中间体更大的烃池物种的生成。孔结构越发达,相同反应时间后的积碳量越少,同时外表面的积碳量所占比例越大。论文通过接触时间的实验对三级孔催化剂.上的反应路径进行了考察,发现反应开始时低碳烯烃是初级产物,经进一步转化成BTX。论文还研究了类似核壳型的复合分子筛的制备及其催化甲醇制芳烃的反应。表征结果表明,通过控制条件可以一步水热法合成复合型分子筛,XRD、TEM、SEM、低温Ar物理吸脱附表征证明了两种分子筛的共存。催化剂的MTA反应性能表明,复合型分子筛催化剂的MTA反应性能比单独分子筛及其物理混合的催化反应性能都要好。不但BTX初始收率较高,更主要的是催化剂的MTA寿命大大提升。这可能是由于类似核壳型的复合分子筛同时具有两种分子筛的优良催化特性,具有多层次的孔结构,以及两种分子筛之间的强的协同效应。