生物基呋喃与甲醇耦合催化热解制备芳烃化合物

• 作者: 刘灿 卢怡 李文斌 林旭 王继大 郑云武 郑志锋
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 热解 催化 甲醇 芳烃 Diels-Alder环加成反应 反应机制
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 农业资源循环利用工程
• 页码范围: 275-283
• 页数: 9页
• 分类号: TQ35
• 字数: 8032字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.032

摘要

为了提高芳烃的选择性产率和减少催化剂的积碳,以生物基呋喃为原料,以甲醇为耦合试剂进行催化共热解,探讨工艺条件对芳烃的选择性产率的影响,同时对其转化路径以及催化剂的积碳进行分析.结果表明:呋喃与甲醇耦合协同催化共热解可以有效的提高芳烃的选择性产率,二者具有明显的协同效应,甲醇的添加促进了甲醇制烯烃(methanol to olefin,MTO)反应、Diels-Alder环加成反应以及苯烷基化反应的发生,高温促使多烷基化合物以及萘及其同系物选择性产率的增加;强酸性促进了甲醇的脱水以及Diels-Alder环加成反应;同时,羰基抑制了呋喃环和烯烃的Diels-Alder反应,而羟基的存在有效的促进了甲苯以及二甲苯的生成,因此,当采用HZSM-5(SiO2/Al2O3=25)为催化剂,当热解温度为500℃,催化温度为550℃,MF:甲醇=1:5,物质的进样量为0.2 mL/min时,其芳烃的选择性产率达到99.73％,积碳量达到11.06％,苯、甲苯、二甲苯以及乙苯的总含量达到40.49％,萘及其同系物的含量仅为10.15％,有效的提高了烷基苯的选择性产率.