碱处理HZSM-5催化纤维素热裂解制备芳烃

作     者：程浩 周峰 陈皓 傅杰 陈可泉 乔凯 欧阳平凯 CHENG Hao;ZHOU Feng;CHEN Hao;FU Jie;CHEN Kequan;QIAO Kai;OUYANG Pingkai

作者机构：南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800 浙江大学化学工程与生物工程学院生物质化工教育部重点实验室浙江杭州310027 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院辽宁抚顺113001 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2017年第36卷第9期

页      面：3329-3335页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：碱处理 HZSM-5 沸石 催化 催化剂 热裂解 芳烃 

摘      要：使用不同浓度的NaOH溶液(0.2~1.0mol/L)对不同硅铝比的HZSM-5沸石进行碱处理制备多级孔HZSM-5,研究了NaOH浓度对碱处理制备多级孔HZSM-5的影响规律以及多级孔HZSM-5在纤维素催化热裂解中的催化性能。采用N2吸附-脱附、XRD、TEM和NH_3-TPD对催化剂进行表征:XRD结果显示HZSM-5碱处理后,多级孔HZSM-5依然有MFI结构特征峰;N_2吸附-脱附和TEM表征结果表明碱处理后的ZSM-5晶体内有明显的介孔孔道,形成多级孔结构;NH3-TPD结果表明随着NaOH浓度的增加,多级孔HZSM-5的强酸量呈现先增加后减少的趋势,在0.4mol/L处达到最高值。在微型裂解仪与气相色谱-质谱联用装置中研究多级孔HZSM-5对纤维素催化热裂解制备芳烃的催化性能,结果显示硅铝比为25、38、50的HZSM-5芳烃产率分别从碱处理前的33.5%、35.6%和32.2%,最高增加至37.1%、38.5%和34.0%(0.4mol/L NaOH碱处理);焦炭产率分别由碱处理前的33.1%、31.5%和33.8%降低至29.1%、25.8%和29.8%。结果表明,通过有效调控碱处理条件能够提高纤维素催化热裂解过程中的芳烃产率,同时降低焦炭产率。