| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 主要符号表 | 第21-22页 |
| 1 绪论 | 第22-50页 |
| 1.1 引言 | 第22-23页 |
| 1.2 甲醇制烯烃工业过程国内外研究现状 | 第23-31页 |
| 1.2.1 甲醇转化为烃类燃料(MTG)工业过程 | 第23-26页 |
| 1.2.2 甲醇转化为低碳烯烃(MTO)工业过程 | 第26-31页 |
| 1.3 甲醇制烯烃反应机理 | 第31-44页 |
| 1.3.1 直接机理 | 第32页 |
| 1.3.2 间接机理——烯烃甲基化-裂解机理 | 第32-33页 |
| 1.3.3 间接机理——碳池机理 | 第33-44页 |
| 1.3.3.1 碳池机理——碳池物种的组成 | 第34-36页 |
| 1.3.3.2 碳池机理——碳池物种的来源 | 第36-37页 |
| 1.3.3.3 碳池机理——产物的形成途径 | 第37-40页 |
| 1.3.3.4 碳池机理的发展——双循环机理 | 第40-44页 |
| 1.4 MTO催化剂的失活 | 第44-48页 |
| 1.5 论文选题依据 | 第48-50页 |
| 2 实验总述 | 第50-57页 |
| 2.1 主要原料与化学试剂 | 第50页 |
| 2.2 分子筛的合成 | 第50-51页 |
| 2.3 催化剂表征 | 第51-52页 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射物相分析(XRD) | 第51页 |
| 2.3.2 X射线荧光元素分析(XRF) | 第51页 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜形貌分析(FE-SEM) | 第51页 |
| 2.3.4 激光纳米粒度仪(Zetasizer Nano) | 第51页 |
| 2.3.5 氮气物理吸脱附实验 | 第51页 |
| 2.3.6 氨的程序升温脱附实验(NH_3-TPD) | 第51-52页 |
| 2.3.7 热分析(TG-DTA) | 第52页 |
| 2.3.8 固体核磁表征(Solid-state NMR) | 第52页 |
| 2.4 催化MTO反应 | 第52-55页 |
| 2.4.1 反应性能评价 | 第52-53页 |
| 2.4.2 积碳物种分析(GC-MS) | 第53-54页 |
| 2.4.3 MTO反应中间体碳正离子的核磁检测 | 第54页 |
| 2.4.4 ~(12)C/~(13)C-甲醇同位素切换实验 | 第54-55页 |
| 2.4.5 反应参数和评价指标 | 第55页 |
| 2.5 分子筛中吸附物种的理论计算 | 第55-57页 |
| 3 HZSM-22和SAPO-11催化甲醇转化的对比研究 | 第57-89页 |
| 3.1 引言 | 第57-60页 |
| 3.2 催化剂的制备 | 第60页 |
| 3.3 不同硅铝比HZSM-22和不同硅含量SAPO-11的MTO反应性能 | 第60-67页 |
| 3.3.1 X射线粉末衍射谱图(XRD) | 第60-62页 |
| 3.3.2 扫描电镜(SEM) | 第62-63页 |
| 3.3.3 酸性表征 | 第63-64页 |
| 3.3.4 HZSM-22和SAPO-11分子筛的MTO催化性能 | 第64-66页 |
| 3.3.5 HZSM-22和SAPO-11分子筛的MTO的产物选择性 | 第66-67页 |
| 3.4 HZSM-22和SAPO-11分子筛的物理化学性质表征 | 第67-72页 |
| 3.4.1 XRD | 第68页 |
| 3.4.2 XRF | 第68-69页 |
| 3.4.3 SEM | 第69页 |
| 3.4.4 氮气物理吸附 | 第69-70页 |
| 3.4.5 NH_3-TPD | 第70-71页 |
| 3.4.6 酸位测定实验 | 第71-72页 |
| 3.5 温度对HZSM-22和SAPO-11催化MTO反应性能的影响 | 第72-78页 |
| 3.5.1 甲醇转化率 | 第72-73页 |
| 3.5.2 产物选择性 | 第73-77页 |
| 3.5.3 HZSM-22和SAPO-11分子筛的积碳失活 | 第77-78页 |
| 3.6 反应空速对HZSM-22和SAPO-11催化MTO反应性能的影响 | 第78-81页 |
| 3.6.1 甲醇转化率 | 第78-80页 |
| 3.6.2 产物选择性 | 第80-81页 |
| 3.7 接触时间对HZSM-22和SAPO-11催化MTO反应性能的影响 | 第81-85页 |
| 3.7.1 甲醇转化率 | 第81-84页 |
| 3.7.2 产物分布 | 第84-85页 |
| 3.8 HZSM-22和SAPO-11分子筛失活机理的原位红外实验 | 第85-87页 |
| 3.9 小结 | 第87-89页 |
| 4 HZSM-22和SAPO-11上甲醇转化机理的研究 | 第89-120页 |
| 4.1 引言 | 第89-90页 |
| 4.2 ~(12)C/~(13)C-甲醇同位素切换和共进料实验 | 第90-99页 |
| 4.3 低温下HZSM-22分子筛催化MTO反应性能 | 第99-102页 |
| 4.3.1 甲醇转化率 | 第99-100页 |
| 4.3.2 HZSM-22催化甲醇转化产物分布 | 第100-102页 |
| 4.4 HZSM-22催化MTO反应中碳正离子的观测 | 第102-107页 |
| 4.5 TON吸附物种稳定性的理论计算 | 第107-109页 |
| 4.6 HZSM-22上甲醇转化的催化循环途径 | 第109-110页 |
| 4.7 DMCP~+和TMCP~+的稳定性和反应活性 | 第110-112页 |
| 4.8 HZSM-22分子筛催化MTO反应的积碳和失活 | 第112-113页 |
| 4.9 SAPO-11分子筛催化MTO反应性能 | 第113-116页 |
| 4.9.1 甲醇转化率 | 第113-114页 |
| 4.9.2 SAPO-11分子筛催化MTO产物分布 | 第114-116页 |
| 4.10 SAPO-11分子筛上活性物种的确认 | 第116-119页 |
| 4.11 小结 | 第119-120页 |
| 5 球磨法制备小晶粒HZSM-22及其催化甲醇制烯烃性能 | 第120-136页 |
| 5.1 引言 | 第120-121页 |
| 5.2 实验部分 | 第121-123页 |
| 5.2.1 小晶粒ZSM-22分子筛的制备 | 第121-123页 |
| 5.3 样品的物理化学性质表征 | 第123-129页 |
| 5.3.1 SEM结果分析 | 第123页 |
| 5.3.2 XRD结果分析 | 第123-125页 |
| 5.3.3 ~1H、~(27)Al和~(29)Si MAS NMR谱和酸性分析 | 第125-128页 |
| 5.3.4 氮气物理吸附-脱附结果分析 | 第128-129页 |
| 5.4 甲醇制烯烃反应性能评价 | 第129-135页 |
| 5.4.1 四种催化剂上甲醇制烯烃反应 | 第130-132页 |
| 5.4.2 失活催化剂的积碳分析 | 第132-133页 |
| 5.4.3 反应机理与催化剂颗粒大小的关系 | 第133-135页 |
| 5.6 小结 | 第135-136页 |
| 6 结论 | 第136-138页 |
| 6.1 结论 | 第136-137页 |
| 6.2 创新点 | 第137页 |
| 6.3 展望 | 第137-138页 |
| 参考文献 | 第138-153页 |
| 附录A 同位素共进料实验~(12)C在产物中的分布 | 第153-156页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157-159页 |
| 作者简介 | 第159页 |
