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不同硅铝比HZSM-5分子筛甲苯歧化反应性能研究
Study on the Performance of HZSM-5 Zeolites with Different Si/Al Ratios in Catalyzing Toluene Disproportionation to Benzene Reaction
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- DOI:
- 作者:
- 张 力
Zhang Li
- 作者单位:
- 中国石油乌鲁木齐石化公司研究院
Research Institute of Urumqi Petrochemical Company
- 关键词:
- 甲苯；歧化；HZSM-5；硅铝比；苯
toluene; disproportionation; HZSM-5; Si/Al molar ratios; benzene
- 摘要:
- 摘要：采用HZSM-5分子筛催化剂在H2存在下，在50 mL固定床评价装置上，探索了以纯甲苯为原料，甲苯歧化制苯的反应。考察了4种不同SiO2/Al2O3比催化剂的性能。结果表明，在反应温度为420~500 ℃、空速为2.0 h-1、压力为2.0 MPa、H2/T（mol）=4的条件下，SiO2/Al2O3比值的降低会导致分子筛催化剂酸度增加，其催化性能对产物分布产生了显著影响。在分子筛催化剂 HZSM-5-30上，甲苯转化率最高，为 40.93%~56.80%；液相产物中 B/X的摩尔比最高，达到1.13~2.48；液相产物中苯的选择性最高，达到 44.97%~53.92%；液相产物中 C9+A 收率最高，在反应温度 420~480 ℃，液相产物中 C9+A 收率小于 5%，反应温度达到 500 ℃，液相产物中 C9+A收率略高于5%。
Abstract: The catalytic performance of HZSM-5 zeolite catalysts with four different SiO₂/Al₂O₃ ratios was evaluated for toluenedisproportionation to benzene in a 50 mL fixed-bed reactor under H ₂ atmosphere. Under reaction temperatures of 420~500 ℃ ,weight hourly space velocity (WHSV) of 2.0 h⁻¹, pressure of 2.0 MPa, and H₂/toluene molar ratio of 4, reducing the SiO₂/Al₂O₃ ratioincreased the acidity of the catalyst, which significantly influenced product distribution. HZSM-5-30 (SiO₂/Al₂O₃=30) exhibited thehighest toluene conversion rate (40.93%~56.80%) and maximum benzene selectivity (44.97%~53.92%) in liquid products. Thebenzene/xylene (B/X) molar ratio in liquid products reached 1.13-2.48. For C9+ aromatics (C9+) in liquid products:At 420~480 ℃,the yield remained below 5%. At 500 ℃, the yield slightly exceeded 5%.