检索结果-南通市图书馆

作者：吴晶北京化工大学

学位级别：硕士

目前,页岩气开采技术不断升级,导致乙烷过度供应。同时,芳烃市场需求不断增加,乙烷芳构化已成为热点研究方向,但是乙烷芳构化催化剂容易积碳导致失活。因此,本课题采用的方法是加入烷基化试剂甲醇,将乙烷芳构化反应与甲醇烷基化反应耦合... 详细信息

目前,页岩气开采技术不断升级,导致乙烷过度供应。同时,芳烃市场需求不断增加,乙烷芳构化已成为热点研究方向,但是乙烷芳构化催化剂容易积碳导致失活。因此,本课题采用的方法是加入烷基化试剂甲醇,将乙烷芳构化反应与甲醇烷基化反应耦合,从根本上减少积碳的生成。具体研究成果如下:首先,探究了负载型催化剂进行耦合反应的反应条件。实验发现,T=550℃,P=0.1 MPa,GHSV=2000 mL/(gcat·h),C2H6/CH3OH 摩尔进料比为12为最佳工艺条件。与单独乙烷芳构化相比,反应八小时后乙烷转化率提高了 7.43%,芳烃选择性提高了 12.83%,反应产物中甲苯和二甲苯的选择性明显提高。通过TG和1H NMR表征分析,添加甲醇后,催化剂的积碳量和积碳生成速率明显降低,生成了更多的轻质芳烃。然后,针对Zn/HZSM-5催化剂,探究了不同的硅铝比、锌盐、金属负载量对耦合反应的影响。通过XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-IR对催化剂进行表征分析发现,在SiO2/Al2O3为36,锌盐为Zn(NO3)2·6H2O,金属负载量为3 wt.%时,催化剂在300℃左右生成了新的中强酸,并且具有最适合的Lewis酸和Br?nsted酸含量,同时对分子筛结晶度影响较小。随后,将其进行耦合反应评价发现乙烷转化率达到了 21.88%,芳烃选择性达到了57.67%。最后,为了更好地调节催化剂的性能,将3Zn/HZSM-5与HZSM-5进行物理混合,制备了物理混合型催化剂。实验结果表明,质量比3Zn/HZSM-5:HZSM-5(SiO2/Al2O3=200)=2:1 为最佳的催化剂组成。乙烷转化率达到了 23.12%,芳烃选择性达到了 5 1.24%,在最佳催化剂组成下,探究了反应温度的影响。反应温度525℃时,乙烷转化率为10.96%,芳烃选择性为51.94%,反应八小时后,转化率和芳烃选择性仅下降了约1%。

关键词：乙烷芳构化甲醇烷基化 ZSM-5 Zn 耦合反应

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Zn／HZSM－5分子筛上乙烯、乙烷芳构化的协同作用机理

引用

高等学校化学学报 1996年第1期17卷 102-106页

作者：曹荣赵洪程谟杰杨亚书中国乌鲁木齐科学院新疆化学研究所中国科学院大连化学物理研究所

运用ＮＨ＿３－ＴＰＤ、ＩＲ－ＯＨ、Ｐｙ－ＩＲ、ＣＯ－ＩＲ及ＸＰＳ等手段对Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５及其浸碱催化剂的酸组分和金属组分构成的Ｌ酸性质进行了表征，考察了催化剂对乙烯、乙烷的芳构化作用．发现Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５中形成了... 详细信息

运用ＮＨ＿３－ＴＰＤ、ＩＲ－ＯＨ、Ｐｙ－ＩＲ、ＣＯ－ＩＲ及ＸＰＳ等手段对Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５及其浸碱催化剂的酸组分和金属组分构成的Ｌ酸性质进行了表征，考察了催化剂对乙烯、乙烷的芳构化作用．发现Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５中形成了Ｚｎ￣（２＋）－Ｌ强酸中心，使分子筛的Ｂ酸中心减少．浸碱也可使分子筛的Ｂ酸减少，芳构化反应的活性和选择性均与Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５的双中心Ｚｎ￣（２＋）－Ｌ酸和Ｂ酸的相互匹配密切相关，Ｂ酸和Ｌ酸存在最适合匹配，因此Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５在乙烯、乙烷芳构化反应中存在最佳锌含量．

关键词：乙烯乙烷芳构化协同作用分子筛锌

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Zn/P-ZSM-5催化二氧化碳串联乙烷芳构化机理研究

Zn/P-ZSM-5催化二氧化碳串联乙烷芳构化机理研究

引用

作者：樊华华大连理工大学

学位级别：硕士

随着页岩气开采技术的不断发展,乙烷产量增加,价格下跌。将乙烷转化为高附加值芳烃具有较高的经济价值。ZSM-5由于具有独特的孔道结构和酸性质,被广泛用于催化乙烷芳构化反应。CO串联低碳烷烃脱氢芳构化反应是将氧化与还原反应相结合,... 详细信息

随着页岩气开采技术的不断发展,乙烷产量增加,价格下跌。将乙烷转化为高附加值芳烃具有较高的经济价值。ZSM-5由于具有独特的孔道结构和酸性质,被广泛用于催化乙烷芳构化反应。CO串联低碳烷烃脱氢芳构化反应是将氧化与还原反应相结合,二者在催化剂的作用下共转化能够提供一条可持续的生成高附加值化学品的新途径。本文采用密度泛函理论(DFT)计算,从四个方面系统研究了Zn/P-ZSM-5催化CO串联乙烷芳构化反应:1.通过理论计算构建并优化出结构稳定的HZSM-5模型、Zn/ZSM-5的(Zn-O-Zn)和Zn模型以及含有孤立磷酸锌基团的Zn/P-ZSM-5模型,并初步判断Zn/ZSM-5与Zn/P-ZSM-5的Zn-Lewis酸性质有所不同。***/ZSM-5的(Zn-O-Zn)活性位点催化乙烷脱氢和乙烯芳构化的速控步骤都是烷基锌物种的脱氢,且乙烷脱氢与乙烯生成苯的速控步骤能垒接近,但乙烯生成苯的有效能垒较高。Zn与(Zn-O-Zn)催化乙烷芳构化反应路径相似,但(Zn-O-Zn)活性位点对乙烷脱氢生成乙烯的活性更高,而二者催化后续乙烯芳构化反应时具有相似的催化活性。Zn取代HZSM-5的Br?nsted酸位的同时产生新的Lewis酸位,从而改变了反应途径,使芳构化反应更容易进行。Zn的引入能够显著抑制副产物甲烷的生成,从而提高目标产物芳烃的选择性。DFT计算表明,积炭的形成也是乙烷芳构化过程中的主要副反应。3.研究了Zn/P-ZSM-5催化乙烷芳构化反应机理,并与Zn/ZSM-5进行比较。计算结果表明,Zn/P-ZSM-5和Zn/ZSM-5在催化乙烷脱氢时,Zn/ZSM-5具有一定的动力学优势;在催化后续的乙烯芳构化时,这两种催化剂具有相似的催化能力。引入P后形成的骨架外阳离子在分子筛孔道内占据一定空间,使乙烷分子接近活性位点时受到位阻影响,因此导致Zn/P-ZSM-5催化乙烷转化活性降低。与Zn/ZSM-5催化乙烷和乙烯生成甲烷副产物进行对比发现,由于P-O-Zn活性物种中P与Zn之间存在协同作用,抑制了副产物甲烷的生成,从而对乙烷芳构化主反应产生积极影响。***发生逆水气变换反应(RWGS)生成的产物HO可能通过竞争吸附、水解(Zn-O-Zn)活性位点、形成氢键作用以及氢转移参与反应等方式阻碍乙烷转化,对反应不利。Zn/P-ZSM-5催化剂由于P的影响,催化剂活性位点的稳定性增强。引入CO后其与乙烷分子发生竞争吸附,不利于乙烷的转化。但CO可以促进Zn/P-ZSM-5生成P-O-Zn活性位点,且CO作为弱氧化剂参与Zn/P-ZSM-5催化乙烷转化时,能够降低乙烷转化限速步骤的反应能垒,为乙烷转化增添了动力学优势,促进反应正向移动。CO的竞争吸附导致乙烷催化转化的可用活性位点减少,单位时间内乙烷转化量减少,因此需要调控CO竞争吸附与其提高乙烷转化动力学优势之间的平衡。CO可以通过Boudouard和RWGS反应消耗积炭和氢气,延长催化剂寿命,并促进反应正向移动。通过理论计算,预测在Zn-Pt/ZSM-5、Zn-Fe/ZSM-5等锌基双金属改性的ZSM-5催化剂上很可能实现CO辅助乙烷脱氢-芳构化高选择性合成芳烃。

关键词：乙烷芳构化 CO2 Zn/P-ZSM-5 密度泛函理论反应机理

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：