镓状态对原位合成高硅Ga-ZSM-5的MTA反应性能影响

作     者：倪婉萍 刘民 郭新闻 

作者机构：大连理工大学化工学院PSU-DUT联合能源研究中心精细化工国家重点实验室 

出 版 物：《石油学报(石油加工)》 (Acta Petrolei Sinica(Petroleum Processing Section))

年 卷 期：2023年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21972013)资助 

主　　题：Ga-ZSM-5催化剂 甲醇 芳烃 原位合成 芳构化反应 骨架Ga 

摘      要：为了解决ZSM-5催化剂上甲醇转化生成芳烃选择性较低的问题，采用乙二胺络合镓离子的方法原位合成了高硅Ga-ZSM-5沸石催化剂，通过XRD、SEM、物理吸附-脱附、XPS、ICP等手段对其进行表征，并在固定床反应器上进行催化甲醇制芳烃反应性能评价。结果表明：原位合成引入Ga对ZSM-5孔结构影响较小，对酸性质影响较大；催化剂表面的镓物种由相对摩尔分数为44%～56%的骨架Ga、26%～34%的非骨架Ga和少量游离态Ga2O3组成；Ga的引入显著提升了ZSM-5催化剂的甲醇芳构化反应活性和苯、甲苯选择性；在压力0.1 MPa、温度450 ℃、质量空速2 h-1的条件下，Ga质量分数0.5%制备的Ga-ZSM-5催化剂在反应时间380 h内甲醇转化率均高于99.9%，具有高稳定性和高芳烃选择性，甲醇制芳烃反应催化性能最佳。