AgZSM-5催化剂上二甲醚芳构化过程.pdf

化 工 进 展 ·470· CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERING PROGRESS2010年第29卷增刊 Ag／ZSM-5催化剂上二甲醚芳构化过程 田 涛1，骞伟中2，王北星1 (1中石化经济技术研究院，北京100029；2清华大学化工系反应工程实验室，leg,100084) 摘要：研究了二甲醚在Ag／ZSM一5催化剂上芳构化反应性能，详细考察了反应温度、分子筛硅铝比、反应空速 对芳烃收率的影响，确定了二甲醚芳构化反应最佳条件：温度475℃、分子筛硅铝比25、反应空速300mL／(g．h)， 此时芳烃收率为64％左右。 关键词：二甲醚；芳构化；Ag／ZSM一5；收率 芳烃通常是由石油路线制备的，随着石油资源 催化剂充分吸附，之后切断氨气并用氮气吹扫30 的紧缺，人们提出了用甲醇来制备芳烃的路线。将 min脱除物理吸附氨气；最后开始程序升温进行脱 附。采用配备HIDEN 金属zn、Ga、Ag等负载在分子筛上作为催化剂【l川， QiC20高级在线气体质谱仪 在450～600℃的条件下转化甲醇制备芳烃，过程进行氨气浓度纪录。 的关键在于控制芳烃的收率及不同芳烃(如BTx) 2 结果与讨论 的选择性15J。由于甲醇制备烃类过程会生成大量水， 高温水热环境造成了分子筛催化剂的水热脱铝失 2．1催化剂表征 活，利用二甲醚替代甲醇可以有效减缓芳构化过程 本文使用三种硅铝比分别为25、50、150的 ZSM．5分子筛改性后用于二甲醚芳构化反应。图1 催化剂的水热失活16J。本文详细研究了Ag／ZSM．5 上二甲醚芳构化反应特性，对比了不同反应条件对 是浸渍改性后催化剂的SEM电镜照片，可知 芳烃收率的影响。 Ag／ZSM一5基本呈六角楞住，保持了分子筛原有的 晶体外形，这说明本文采用的浸渍过程没有对催化 1 实验过程 剂晶体外形产生明显破坏。从图2的XRD表征中 催化剂制备及微反活性评价过程参见文献[5]。 可以看出，分子筛晶体结构在浸渍后依然保持了 本文催化剂XRD表征分析采用日本理学ZSM．5特征衍射峰形，没有发现Ag或AgO晶相存 D／max．RB型x射线衍射仪。测试条件为：铜靶，在，说明浸渍过程可以使金属均匀分散在分子筛载 电压40千伏，x射线波长0．154nm，扫描角度2曰 体上，使得分子筛和金属的协同作用得到最大程度 从8。～50。，扫描速度为8。／min。 发挥。 催化剂吡啶红外光谱分析采用Nicolet图3是利用马尔文粒度测试仪对不同硅铝比分 550红外分析仪，分辨率为4cm～。测试 子筛表征结果，从中可以看出三种分子筛的粒径都 Magna—II 分布在10 条件如下：样品置于原位池中于400℃下氮气吹扫 gm左右，这样小的催化剂粒径基本消除 40min，脱除物理吸附水和表面吸附水；之后降温 外扩散影响，使得到的结果准确可信。 到35℃打入吡啶使催化剂充分吸附(以采集到的 rnin， 谱图不再有变化为止)。升温到150℃吹扫30 去除物理吸附的吡啶，之后降温到35℃，采集催 化剂总酸量谱图。 催化剂SEM观测使用日本JEOL公司 kV。 JSM一7401F型高分辨扫描电镜，工作电压为20 使用Micr