氧化镍改性的ZSM-5催化剂对甲苯和甲醇择形甲基化反应稳定性的影响.pdfVIP

石油学报 (石油加 工) 2015年 4月 ACTAPETROLEISINICA (PETROLEUMPROCESSINGSECTION) 第 31卷第 2期 文章编 号 ：i001—8719(2015)02—0503—20 氧化镍改性的ZSM一5催化剂对 甲苯和 甲醇择形 甲基化反应稳定性的影响 谭 伟 ，侯珂珂 ，刘 民 ，李文慧 ，刘海鸥 ，宋春 山 ，郭新闻 (1．大连理工大学 化工学院 精细化工 国家重点实验室 PSU—DUT联合能源研究 中心 ，辽宁 大连 116024； 2．宾夕法尼亚州州立大学 能源与矿物工程学院 PSU—DUT联合能源研究 中心 ，美国 宾夕法尼亚州 16802) 摘要 ：在常压下，以N。为载气 ，采用 固定床反应器考察 了Ni0改性的 ZSM 5催化剂催化 甲苯和甲醇择形烷基化 反应 的性能 。采用 Ar物理吸 附、XRD、XRF、TEM、XPS、H2TPR、NH。一TPD、Py-IR、UV—Vis、UV—Raman、 TG、GC～MS等手段表征所制备的催化剂 。结果表明，在 ZSM一5催化剂上负载质量分数为 3 或 5 的Ni，催化剂 的稳定性 明显得到提高 。在催化 甲苯 甲基化反应后 ，NiO改性 ZSM一5催化剂上 出现了金属 Ni，这可能是 由于在积 炭过程 中，伴随着氢转移过程或者是水消炭反应过程而产生 的Hz将 NiO还原为金属 Ni；而且 ，催化剂 的积炭量 明显降低 ，同时作为积炭前驱体 的稠环芳烃的生成量也 明显减少 ，推测可能是 由于金属 Ni的存在 ，抑制 了烷基苯 脱氢生成稠环芳烃积炭前驱体 的反应 ，因而提高了催化剂 的稳定性 。 关 键 词 ：改性 ZSM一5分子筛 ；Ni物种 ；催化稳定性 ；抑制脱氢 ；择形 甲基化 中图分类号 ：TQ241．1 文献标识码 ：A doi：10．3969／j．issn．1OO1—8719．2015．02．031 EffectofNiO M odificationonStabilityofNano。-SizedZSM __5Catalystforthe Para—SelectiveM ethylationofTolueneW ith M ethanol TAN W ei，HOU Keke ，LIU Min ，LIW enhui，LIU Haiou ，SONG Chunshan一，GUO Xinwen (1．StateKeyLaboratoryofFineChemicals，PS~DUTJointCenterforEnergyResearch，SchoolofChemicalEngineering． DalianUniversity0，Technology，Dalian116024，China； 2．EMSEnergyInstitute，PSU-DUTJointCenterforEnergyResearchandDepartmentofEnergy MineralEngineering． PennsylvaniaStateUniversity，UniversityPark，PA 16802，USA ) Abstract：Shape—selectivemethylation oftoluenewith methanolwascarried out in a fixed—bed tubularreactorwithacontinuousdown—flow overNidopedZSM一5catalysts，withN2ascarriergas underatmosphericpressure．AllthecatalystswerecharacterizedbyAr—physisorption，XRD ，XRF， TEM ，XPS，H2一TPR ，NH3一TPD，Py—IR，UV—Vis，UV—Raman，TG and GC—MS．The results showedthatt