MCM-49分子篩在甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)中的應(yīng)用

【摘要】：采用動態(tài)水熱合成法制備了MCM-49、MCM-56 和MCM-22 層狀分子篩,分子篩的晶體為規(guī)則的納米級單晶,合成方法具有較好的重復(fù)性。 以納米分子篩為載體制備了甲烷無氧芳構(gòu)化催化劑,考察了催化劑的反應(yīng)性能,對制備條件和反應(yīng)條件進行了優(yōu)化。在Mo 擔(dān)載量為6~8%,反應(yīng)溫度973~993K,空速為1200~1800mL/g·h~1800mL/g·h 時,甲烷轉(zhuǎn)化率達11~13%,苯選擇性85~90%,具有良好的穩(wěn)定性,性能已超過Mo/HZSM-5 體系,是目前最好的無氧芳構(gòu)化催化劑之一。 載體的Zn、Ce 離子改性對提高催化劑穩(wěn)定性有一定作用?？疾炝思淄楸榛旌蜌獾姆紭?gòu)化反應(yīng),未發(fā)現(xiàn)甲烷的受促轉(zhuǎn)化。 通過對不同載體芳構(gòu)化性能的比較,我們認為,指導(dǎo)載體選擇的基本原則是:具有一定酸強度和酸量,具有與苯分子動態(tài)直徑相當(dāng)、交叉的十元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)的分子篩是較好的無氧芳構(gòu)化載體。 【關(guān)鍵詞】：Mo/HMCM-49 甲烷無氧芳構(gòu)化 孔道結(jié)構(gòu) 納米材料
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：O621.251
【目錄】：

• 第一章 前言9-41
• 1. 甲烷的化學(xué)活化與轉(zhuǎn)化10-12
• 2. 甲烷無氧芳構(gòu)化研究的進展12-28
• 2.1 催化劑的篩選和反應(yīng)條件的優(yōu)化12-22
• 2.1.1 活性組分的篩選13-14
• 2.1.2 載體的篩選14-17
• 2.1.3 助劑的添加和載體的改性研究17-19
• 2.1.4 催化劑預(yù)處理對反應(yīng)的影響19-20
• 2.1.5 反應(yīng)條件的優(yōu)化和改進20-21
• 2.1.6 Mo/HZSM-5 上的積碳失活研究21-22
• 2.2 芳構(gòu)化的理論進展22-28
• 2.2.1 鉬活性物種的狀態(tài)和分布23-25
• 2.2.2 反應(yīng)的活性中心和反應(yīng)機理25-28
• 3. MCM-22 族分子篩的合成和催化應(yīng)用28-33
• 3.1 MCM-22 族分子篩簡介28-30
• 3.2 MCM-22 族分子篩的結(jié)構(gòu)特征30-33
• 3.3 MCM-22 族分子篩的合成33
• 4. 選題意義33-35
• 參考文獻35-41
• 第二章 實驗部分41-47
• 1 主要原料與試劑41
• 2 催化劑的制備41-42
• 3 催化劑的表征方法42-43
• 4 催化劑的芳構(gòu)化活性評價43-44
• 5 甲烷芳構(gòu)化產(chǎn)物分布測算44-47
• 5.1 甲烷總轉(zhuǎn)化率44
• 5.2 反應(yīng)物消耗甲烷質(zhì)量的相對比值44-46
• 5.3 產(chǎn)物選擇性46-47
• 第三章 分子篩載體的合成47-61
• 1 MCM-49 的動態(tài)合成47-50
• 1.1 MCM-49 分子篩動態(tài)合成47-48
• 1.2 分子篩的XRD 分析48-49
• 1.3 MCM-49 的TEM 分析49-50
• 2 MCM-49 分子篩的靜態(tài)合成研究50-52
• 2.1 MCM-49 的靜態(tài)合成方法50
• 2.2 MCM-49 的物相表征50-52
• 3 MCM -22 分子篩的合成52-56
• 3.1 MCM-22 分子篩的動態(tài)合成52-53
• 3.2 MCM-22 的XRD 表征53-55
• 3.3 MCM-22 分子篩TEM 照片55-56
• 4 MCM-56 層狀分子篩的合成56-59
• 4.1 合成方法56
• 4.2 MCM-56 分子篩的XRD 譜圖56-57
• 4.3 MCM-56 的微觀結(jié)構(gòu)57-59
• 5 分子篩結(jié)構(gòu)的對比59
• 6 小結(jié)59-60
• 參考文獻60-61
• 第四章 Mo/HMCM-49 催化劑上的甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)研究61-85
• 1 Mo/MCM-49 催化劑制備和反應(yīng)條件的優(yōu)化62-71
• 1.1 分子篩合成方法對催化性能的影響62-63
• 1.2 催化劑制備方法的選擇63-65
• 1.3 Mo 含量對Mo/MCM-49 催化性能的影響65-67
• 1.4 預(yù)處理條件的影響67-69
• 1.5 反應(yīng)溫度對 Mo/MCM-49 催化劑性能的影響69-71
• 1.6 甲烷空速對Mo/MCM-49 催化性能的影響71
• 2 催化劑穩(wěn)定性的考察71-75
• 3 實際天然氣的芳構(gòu)化反應(yīng)75-78
• 4 分子篩改性和助劑的作用78-80
• 5 Mo/HMCM-49 與 Mo/HZSM-5 芳構(gòu)化性能的比較80-82
• 6 小結(jié)82
• 參考文獻82-85
• 第五章 甲烷丙烷混和體系的芳構(gòu)化研究85-96
• 1 催化劑的制備和催化性能評價86
• 2 不同催化劑上的甲烷丙烷混和氣體的芳構(gòu)化反應(yīng)86-93
• 2.1 Zn/HMCM-4986-89
• 2.2 Mo/HMCM-4989-90
• 2.3 Zn-Cu/HMCM-49 和Zn-Cu/HZSM-590-93
• 3 小結(jié)93-94
• 參考文獻94-96
• 第六章 MCM-22、MCM-56 上的芳構(gòu)化反應(yīng)及芳構(gòu)化載體性能的比較96-114
• 1 Mo/HMCM-22 催化劑的無氧芳構(gòu)化性能96-102
• 2 Mo/HMCM-56 催化劑的無氧芳構(gòu)化性能102-104
• 3 MCM-49 分子篩等與 ZSM-5 分子篩催化行為的比較104-112
• 3.1 芳構(gòu)化性能比較104-106
• 3.2 幾種分子篩的酸性和結(jié)構(gòu)的比較106-108
• 3.3 分子篩載體的結(jié)構(gòu)差異對芳構(gòu)化性能的影響108-112
• 3.3.1 MoO_3擔(dān)載量110
• 3.3.2 甲烷轉(zhuǎn)化率110
• 3.3.3 產(chǎn)物選擇性110-111
• 3.3.4.催化劑的穩(wěn)定性111-112
• 參考文獻112-114
• 結(jié)論114-117
• 作者簡歷117-121
• 致謝121-122
• 摘要122-125
• Abstract125-127

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Ni改性Mo／HZSM－5催化劑上甲烷芳構(gòu)化性能研究    王冬杰，張一平，費金華，鄭小明

沸石載體結(jié)構(gòu)對甲烷無氧芳構(gòu)化性能的影響    李爽,張春雷,袁藝,彭艷兵,吳通好,張密林,林勵吾

三維孔道結(jié)構(gòu)釩磷酸鹽[H_3N(CH_2)_3NH_3]_2[H_3N(CH_2)_3NH_2][H_2N(CH_2)_3NH_2]-[V(H_2O)_2(VO)_8(OH)_4(PO_4)_4(HPO_4)_4]·4H_2O的水熱合成和結(jié)構(gòu)表征(英文)    王永在;廖立兵;李國武;

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甲烷無氧芳構(gòu)化的催化研究進展    李春香,王幸宜,盧冠忠

低鈉條件下MCM-22分子篩的動態(tài)合成及其在甲烷無氧芳構(gòu)化中的催化性能    許寧,闞秋斌,李雪梅,劉慶生,吳通好

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