甲烷脫氫芳構化反應的Mo基催化劑的研究.pdf

1、論文系統地考察了催化劑的制備方法、不同硅鋁比HZSM-5分子篩載體、載體的預處理、助劑Fe的添加和原料氣中添加微量氫等對Mo/HZSM-5催化劑的反應性能的影響。結果表明,硅鋁比為25的分子篩經脫水處理后,用浸漬法制備的6Mo/HZSM-5(DT)催化劑上,Mo物種在分子篩內外表面的分布比例適當、催化劑的酸強度適中,表現出較好的反應性能,該催化劑在反應32h時甲烷的轉化率仍可達到8％左右,苯的收率維持在6%左右。添加微量助劑Fe而制備成

2、Fe-Mo/HZSM-5(DT)催化劑在保持催化劑穩定性的前提下進一步改善了活性,甲烷轉化率相對于Mo/HZSM-5(DT)催化劑提高了18%,苯收率也提高了52%。
　　利用27Al、29Si、1HMASNMR、吡啶吸附FT-IR及NH3-TPD研究了分子篩的不同脫鋁程度的預處理對催化劑酸中心類型及酸強度分布的影響,并探討了催化劑酸性質與反應性能之間的關系。結果表明,分子篩的不同脫鋁程度的預處理對催化劑的酸性質有著較大的影響,B

3、酸位數目及酸強度適中的催化劑有較好的容炭和消炭能力,催化劑反應活性和穩定性得到較大的提高。
　　利用光電子能譜(XPS)、程序升溫氧化(TPO)和程序升溫加氫(TPH)研究了甲烷無氧脫氫芳構化催化劑積炭物種的類型和催化劑失活的原因。結果表明,催化劑上至少存在三種積炭:與Mo相關的Mo2C或Mo2OxCy積炭物種;分子篩外表面的石墨型積炭物種;分子篩外表面和孔道內的貧氫型或石墨前驅態積炭物種,其中后兩中積炭在甲烷脫氫芳構化反應中不斷