甲烷在Mo/HZRP-1催化剂上无氧脱氢芳构化反应Ⅰ.Mo/HZRP-1催化剂的催化性能和积炭行为  

METHANE DEHYDROGENATION AND AROMATIZATION OVER Mo/HZRP 1 CATALYST IN THE ABSENCE OF OXYGEN Ⅰ. Catalytic Evaluation Including Formation of Coke over Mo/HZRP 1 Catalyst

作　　者：舒玉瑛[1] 马丁[1] 田丙伦[1] 徐奕德[1] 包信和[1] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连116023

出　　处：《催化学报》1999年第3期279-284,共6页

基　　金："九.五"国家攀登计划预选项目

摘　　要：用高 硅含磷五 员环 沸 石 分子 筛（ 商 品 代号 Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１） 作 为 载体 ，制 备 了 Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１ 催化剂． 与 Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ５ 相比， Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１ 对 甲烷无 氧脱氢芳 构化反 应也表现 出较好的 催化 性能 ． 实验过程 中，在反 应气中添 加 Ｎ２ 作 为内标 物，给出包 括甲烷 在 Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１ 上 的结焦量 、转化率 及各产物选 择性在内 的总碳 物料平衡 计算结果 ． 考 察了不同 Ｍｏ 担 载量对催 化剂性 能和 积炭 行为 的影响； 重点考察 了不同 温度焙烧 后２０ ％ Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１ 催化剂 的性能和 积炭行 为． 在 反应的初 始阶段 ，６ ％ Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｒ Ｐ１ 表 现出 很 高 的 活 性： 反 应 进 行 ３０ ｍｉｎ 时， 甲 烷 转 化 率 为 １１ ％ ， 芳 烃 选 择 性 达８１ ％ ， 而催化 剂的结焦 选择性 仅为１２ ％ ． Ｂ Ｅ Ｔ， Ｎ Ｈ３ Ｔ Ｐ Ｄ 和 催 化反 应等 表 征结 果表 明： Ｍｏ 物种的数量 和状态， 分子筛的 酸强度和 酸量以 及分子筛 的孔道 结构是 决定 甲烷 无氧 脱氢 芳构 化反 应性能和积 炭行为 的关键因 素．Phosphoric rare earth containing penta sil type zeolite (noted as ZRP 1) is a good support for preparation of Mo/HZRP 1 catalyst, which is active for methane dehydrogenation and aromatization, and particularly, is more stable and more active than Mo/HZSM 5 with high Mo loading. Mo loading of about 6% appears to be critical. The initial conversion of CH 4 increases rapidly with increasing Mo loading in the range of 0 to 6% and then only slightly increases in the range of 6% to 20%. Among all the samples, 6%Mo/HZRP 1 shows the best catalytic performance with aromatics selectivity of 81% and coke selectivity of 12% when running 30 min. NH 3 TPD of Mo/HZRP 1 catalyst with different Mo loadings revealed that both area of low and high temperature desorption peaks decreased with the increase of Mo loading. It is found that the yield of benzene, toluene and naphthalene linearly correlated with the relative acid amount on 20%Mo/HZRP 1 calcined at different temperatures. Therefore, all kinds of acid sites may play roles in methane dehydrogenation and aromatization. It is also suggested that the Mo loading, the nature of Mo species, the acidity and the relative acid amount all are key points in the reaction and coke formation.

关 键 词：钼 HZRP-1 分子筛 甲烷 脱氢 芳构化 催化剂 

分 类 号：TQ241[化学工程—有机化工] O643.36[理学—物理化学]