张晓晓:SAPO-34/HZSM-22复合分子筛的制备及其MTO催化性能研究论文

张晓晓:SAPO-34/HZSM-22复合分子筛的制备及其MTO催化性能研究论文

本文主要研究内容

作者张晓晓(2019)在《SAPO-34/HZSM-22复合分子筛的制备及其MTO催化性能研究》一文中研究指出:由于我国石油资源短缺限制了传统石油制低碳烯烃的发展,因此利用甲醇制烯烃(MTO)技术是目前最可行的低碳烯烃(乙烯、丙烯)生产方法。MTO技术的核心是其催化剂要具有高的MTO活性、低碳烯烃选择性以及较长的寿命。SAPO-34分子筛是目前工业上最常用的MTO反应催化剂,具有很好的甲醇转化率和低碳烯烃选择性,但是也存在易结焦失活,寿命短的缺点。复合分子筛是由具有不同分子筛孔道结构和酸性质的两种或多种分子筛通过一定的方法复合在一起的晶体,由于具有独特的晶型晶貌、孔道结构和合理分布的酸性,在催化反应中表现出优异的协同效应和择形性能。本论文首先优选了水热条件下复合分子筛的制备条件,通过改变催化剂的制备方法和质量比制备出一系列新型的SAPO-34/HZSM-22复合分子筛催化剂;其次对HZSM-22分子筛进行改性处理,并将改性后的HZSM-22与SAPO-34复合得到改性SAPO-34/HZSM-22;再次采用XRD、SEM、FT-IR、BET和NH3-TPD等技术对复合分子筛催化剂的结构、形貌、比表面积和酸性等进行表征;最后考察了复合分子筛催化剂的MTO催化性能。研究内容与结论如下:(1)采用水热法合成SAPO-34/HZSM-22复合分子筛。系统考察了晶化温度、晶化时间、质量比对SAPO-34/HZSM-22复合分子筛的影响,确定优化合成条件为:晶化温度200℃、晶化时间24 h、HZSM-22与SAPO-34的质量比为2(即HZSM-22/SAPO-34=2)时,通过在SAPO-34分子筛的合成(摩尔比1Al2O3:1P2O5:0.4SiO2:3TEA:50H2O)凝胶中加入HZSM-22分子筛,可制备出结晶度较好的SAPO-34/HZSM-22复合分子筛。机械法合成SAPO-34/HZSM-22则是将HZSM-22和SAPO-34按一定质量比例混合后仔细研磨均匀得到。采用XRD、SEM、FT-IR、BET和NH3-TPD等技术对复合分子筛催化剂进行表征,并对其MTO性能进行了考察。结果表明,两种复合分子筛均为一部分HZSM-22晶体团聚成颗粒附着在SAPO-34分子筛晶体外表面,另外一部分则彼此团聚成更大的HZSM-22晶体颗粒,但水热合成复合分子筛上HZSM-22晶体颗粒更大。两类复合分子筛的酸性和MTO反应性能存在一定的差异,机械法制备的复合分子筛催化剂的低碳烯烃选择性和丙烯/乙烯(C3=/C2=)比值均高于水热法制备的复合分子筛。(2)分别采用碱处理法和碱酸联合处理法对HZSM-22分子筛进行改性。考察了碱类型、碱处理时间、碱溶液溶度以及盐酸酸洗固液比对HZSM-22分子筛晶体的影响。采用XRD、SEM、FT-IR、BET和NH3-TPD等技术对HZSM-22分子筛催化剂进行表征,并对其MTO性能进行了考察。结果表明,碱酸处理后的样品结晶度保留率较高,并且具有较高的比表面积和微孔-介孔性质,同时保持HZSM-22分子筛的骨架结构。碱酸处理可选择性地脱除部分强酸中心,在保持低碳烯烃选择性不变的情况下,可显著提高MTO反应的催化剂寿命。(3)将碱酸处理优化得到的HZSM-22与SAPO-34机械复合得到改性SAPO-34/HZSM-22复合分子筛。改性后SAPO-34/HZSM-22的MTO反应寿命可增加一倍,反应2 h时低碳烯烃选择性为75.18%,丙烯/乙烯(C3=/C2=)比值为1.12,且随着反应时间增加,丙烯/乙烯(C3=/C2=)比值快速增大。

Abstract

you yu wo guo dan you zi yuan duan que xian zhi le chuan tong dan you zhi di tan xi ting de fa zhan ,yin ci li yong jia chun zhi xi ting (MTO)ji shu shi mu qian zui ke hang de di tan xi ting (yi xi 、bing xi )sheng chan fang fa 。MTOji shu de he xin shi ji cui hua ji yao ju you gao de MTOhuo xing 、di tan xi ting shua ze xing yi ji jiao chang de shou ming 。SAPO-34fen zi shai shi mu qian gong ye shang zui chang yong de MTOfan ying cui hua ji ,ju you hen hao de jia chun zhuai hua lv he di tan xi ting shua ze xing ,dan shi ye cun zai yi jie jiao shi huo ,shou ming duan de que dian 。fu ge fen zi shai shi you ju you bu tong fen zi shai kong dao jie gou he suan xing zhi de liang chong huo duo chong fen zi shai tong guo yi ding de fang fa fu ge zai yi qi de jing ti ,you yu ju you du te de jing xing jing mao 、kong dao jie gou he ge li fen bu de suan xing ,zai cui hua fan ying zhong biao xian chu you yi de xie tong xiao ying he ze xing xing neng 。ben lun wen shou xian you shua le shui re tiao jian xia fu ge fen zi shai de zhi bei tiao jian ,tong guo gai bian cui hua ji de zhi bei fang fa he zhi liang bi zhi bei chu yi ji lie xin xing de SAPO-34/HZSM-22fu ge fen zi shai cui hua ji ;ji ci dui HZSM-22fen zi shai jin hang gai xing chu li ,bing jiang gai xing hou de HZSM-22yu SAPO-34fu ge de dao gai xing SAPO-34/HZSM-22;zai ci cai yong XRD、SEM、FT-IR、BEThe NH3-TPDdeng ji shu dui fu ge fen zi shai cui hua ji de jie gou 、xing mao 、bi biao mian ji he suan xing deng jin hang biao zheng ;zui hou kao cha le fu ge fen zi shai cui hua ji de MTOcui hua xing neng 。yan jiu nei rong yu jie lun ru xia :(1)cai yong shui re fa ge cheng SAPO-34/HZSM-22fu ge fen zi shai 。ji tong kao cha le jing hua wen du 、jing hua shi jian 、zhi liang bi dui SAPO-34/HZSM-22fu ge fen zi shai de ying xiang ,que ding you hua ge cheng tiao jian wei :jing hua wen du 200℃、jing hua shi jian 24 h、HZSM-22yu SAPO-34de zhi liang bi wei 2(ji HZSM-22/SAPO-34=2)shi ,tong guo zai SAPO-34fen zi shai de ge cheng (ma er bi 1Al2O3:1P2O5:0.4SiO2:3TEA:50H2O)ning jiao zhong jia ru HZSM-22fen zi shai ,ke zhi bei chu jie jing du jiao hao de SAPO-34/HZSM-22fu ge fen zi shai 。ji xie fa ge cheng SAPO-34/HZSM-22ze shi jiang HZSM-22he SAPO-34an yi ding zhi liang bi li hun ge hou zai xi yan mo jun yun de dao 。cai yong XRD、SEM、FT-IR、BEThe NH3-TPDdeng ji shu dui fu ge fen zi shai cui hua ji jin hang biao zheng ,bing dui ji MTOxing neng jin hang le kao cha 。jie guo biao ming ,liang chong fu ge fen zi shai jun wei yi bu fen HZSM-22jing ti tuan ju cheng ke li fu zhao zai SAPO-34fen zi shai jing ti wai biao mian ,ling wai yi bu fen ze bi ci tuan ju cheng geng da de HZSM-22jing ti ke li ,dan shui re ge cheng fu ge fen zi shai shang HZSM-22jing ti ke li geng da 。liang lei fu ge fen zi shai de suan xing he MTOfan ying xing neng cun zai yi ding de cha yi ,ji xie fa zhi bei de fu ge fen zi shai cui hua ji de di tan xi ting shua ze xing he bing xi /yi xi (C3=/C2=)bi zhi jun gao yu shui re fa zhi bei de fu ge fen zi shai 。(2)fen bie cai yong jian chu li fa he jian suan lian ge chu li fa dui HZSM-22fen zi shai jin hang gai xing 。kao cha le jian lei xing 、jian chu li shi jian 、jian rong ye rong du yi ji yan suan suan xi gu ye bi dui HZSM-22fen zi shai jing ti de ying xiang 。cai yong XRD、SEM、FT-IR、BEThe NH3-TPDdeng ji shu dui HZSM-22fen zi shai cui hua ji jin hang biao zheng ,bing dui ji MTOxing neng jin hang le kao cha 。jie guo biao ming ,jian suan chu li hou de yang pin jie jing du bao liu lv jiao gao ,bing ju ju you jiao gao de bi biao mian ji he wei kong -jie kong xing zhi ,tong shi bao chi HZSM-22fen zi shai de gu jia jie gou 。jian suan chu li ke shua ze xing de tuo chu bu fen jiang suan zhong xin ,zai bao chi di tan xi ting shua ze xing bu bian de qing kuang xia ,ke xian zhe di gao MTOfan ying de cui hua ji shou ming 。(3)jiang jian suan chu li you hua de dao de HZSM-22yu SAPO-34ji xie fu ge de dao gai xing SAPO-34/HZSM-22fu ge fen zi shai 。gai xing hou SAPO-34/HZSM-22de MTOfan ying shou ming ke zeng jia yi bei ,fan ying 2 hshi di tan xi ting shua ze xing wei 75.18%,bing xi /yi xi (C3=/C2=)bi zhi wei 1.12,ju sui zhao fan ying shi jian zeng jia ,bing xi /yi xi (C3=/C2=)bi zhi kuai su zeng da 。

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    论文作者分别是来自郑州大学的张晓晓,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于水热法论文,机械法论文,复合分子筛论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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