中空胶囊 Mo/HZSM-5催化甲烷 无氧芳构化的积炭研究

• 作者: 张新琦 黄鑫 王凯 焦熙 金智新
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 甲烷无氧芳构化 中空胶囊分子筛 积炭 失活 同位素标记
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 34-42
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.2023.06.004

摘要

[目的]甲烷无氧芳构化反应是天然气化工领域的一个前沿研究课题.[方法]采用浸渍法制备 Mo/商用HZSM-5、Mo/纳米HZSM-5和 Mo/中空胶囊HZSM-5催化剂.采用ICP、XRD、N2物理吸附、SEM、TEM、NH3-TPD和XPS表征技术研究了三种 Mo基分子筛的物化性质,并考察其甲烷无氧芳构化性能.采用TG和TPO手段定性和定量分析了三种催化剂的积炭分布情况.通过周期12CH4/13CH4同位素切换脉冲技术追踪甲烷芳构化过程中 Mo/中空胶囊HZSM-5上的碳循环路径.[结果]催化剂孔道内活性碳物种会参与到苯的形成中.Mo/中空胶囊HZSM-5催化剂具有较高的CH4转化率和芳烃收率,以及良好的催化寿命.Mo/纳米HZSM-5和 Mo/中空胶囊HZSM-5的分子筛晶粒尺寸和酸强度相近,而 Mo/中空胶囊HZSM-5的失活速率最小,这可能归因于中空胶囊结构中反应物和产物传质更快.