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试论催化剂流化床甲醇制汽油工艺基础及中试毕业论文模板

摘要:论文首先从ZSM-5催化剂为主元,从硅铝胶为粘结剂,制得NMTG-100催化剂,在固定床反应器中对甲醇制汽油(MTG)催化反应进行了探讨。在此基础上,从开发流化床甲醇制汽油技术为目标,制备了不同硅铝比的ZSM-5分子筛催化剂,采取XRD、NH3-TPD和低温N2吸附等手段对催化剂的形态、孔结构和表面酸性进行了表征。在小型流化床反应器上对催化剂的活性进行了评价,考察了不同温度、压力、空速等工艺条件对甲醇转化率、汽油收率和产物分布的影响。设计了直径为100mm的流化床中试反应器,并进行了MTG反应性探讨和长周期的性能评价。探讨发现,催化剂的硅铝比越大,孔径越小,比表面积和孔容越大,而酸量和酸强度则逐渐降低。不同温度和空速影响催化剂的反应活性和反应产物的分布,实验室和中试规模探讨的产物中,C3、C4等轻质烃较少,C5从上烃类较多。探讨获得了反应历程中反应器各段的温度分布,优化了反应条件。中试考察表明,制备的催化剂活性较高,性能稳定,寿命较长,再生后活性损失较小。 关键词:甲醇制汽油论文 流化床反应器论文 MTG论文 NMTG-100论文 ZSM-5论文
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    摘要6

    Abstract6-8

    详细摘要8-10

    Detailed Abstract10-16

    1 绪论16-34

    1.1 选题背景及作用16-17

    1.2 甲醇制烃类介绍17-19

    1.3 甲醇制汽油技术19-27

    1.3.1 汽油的组成特征19-20

    1.3.2 甲醇制汽油反应机理20-22

    1.3.3 MTG 工艺的优点22-23

    1.3.4 MTG 工艺类型23-27

    1.3.5 控制因素27

    1.4 甲醇制汽油技术所用 ZSM-5 催化剂27-32

    1.4.1 ZSM-5 分子筛极为催化意义介绍27-29

    1.4.2 ZSM-5 催化剂的合成29-32

    1.5 探讨目标及内容32-34

    1.5.1 探讨目标32-33

    1.5.2 探讨内容33-34

    2 实验部分34-38

    2.1 实验材料和设备34

    2.2 催化剂制备34

    2.3 催化剂表征34-35

    2.3.1 催化剂晶体形态的表征34

    2.3.2 催化剂比表面积及孔结构测定34-35

    2.3.3 催化剂的酸性测定35

    2.4 催化剂性能评价35-37

    2.4.1 NMTG-100 催化剂性能评价35

    2.4.2 HZSM-5 分子筛评价的实验体系和流程35-37

    2.5 反应物及产物分析37

    2.5.1 产品气检测37

    2.5.2 产品液体检测37

    2.6 数据处理37-38

    3 NMTG-100 催化剂的反应性能探讨38-50

    3.1 反应温度对催化剂性能的影响38-40

    3.2 重量空速对催化性能的影响40-41

    3.3 反应压力对催化性能的影响41-43

    3.4 催化剂的稳定性43-44

    3.5 催化剂再生44-46

    3.6 本章小结46-50

    4 HZSM-5 分子筛催化剂甲醇制汽油反应性探讨50-70

    4.1 不同硅铝比 HZSM-5 催化剂的表征50-54

    4.1.1 XRD 分析50-51

    4.1.2 催化剂孔隙结构的测定51-52

    4.1.3 NH_3-TPD 测定52-54

    4.2 HZSM-5 催化剂甲醇制汽油性能评价54-58

    4.2.1 HZSM-5 催化剂在甲醇制汽油历程中的催化反应机理54-56

    4.2.2 不同硅铝比对催化剂活性的影响56

    4.2.3 不同硅铝比催化剂对反应产物分布的影响56-58

    4.3 不同温度、空速条件下催化剂性能评价58-68

    4.3.1 温度对 HZSM-5/80 分子筛催化剂性能的影响58-59

    4.3.2 空速对 HZSM-5/80 分子筛对催化剂性能的影响59-66

    4.3.3 HZSM-5/80 分子筛的再生66-68

    4.4 本章小结68-70

    5 流化床甲醇制汽油中试反应体系设计探讨70-80

    5.1 流化床甲醇制汽油中试反应体系组成70

    5.2 主要技术指标70-71

    5.3 拟采取的工艺流程及主要设备说明71-74

    5.4 流化床反应器关键参数的计算74-78

    5.5 关键设备设计参数表78

    5.6 本章小结78-80

    6 中试规模流化床甲醇制汽油反应探讨80-94

    6.1 流化床甲醇制汽油中试试验装置的冷态调试80-81

    6.2 流化床甲醇制汽油中试试验装置的热态试验81-87

    6.2.1 热态实验中 HZSM-5 催化剂制备及表征81-83

    6.2.2 热态试验下 HZSM-5 催化剂性能评价83-87

    6.3 流化床甲醇制汽油中试试验装置评价87-92

    6.3.1 中试装置反应器温度分布规律87-88

    6.3.2 中试装置长周期性能评价88-92

    6.3.3 中试装置整体评价92

    6.4 本章小结92-94

    7 结论与展望94-96

    7.1 结论94

    7.2 创新点94-95

    7.3 展望95-96

    参考文献96-100

    致谢100-102

    作者介绍102

    在学期间发表的学术论文102

    在学期间参加科研项目102

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