强酸促进的W/HZSM-5基催化剂上甲烷非氧化脱氢芳构化

高等学校化学学报 ›› 1998, Vol. 19 ›› Issue (1): 123.

强酸促进的W/HZSM-5基催化剂上甲烷非氧化脱氢芳构化

曾金龙, 熊智涛, 林国栋, 张鸿斌

厦门大学化学化工学院, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门, 361005

收稿日期:1997-08-18 出版日期:1998-01-24 发布日期:1998-01-24
通讯作者: 张鸿斌
作者简介:曾金龙,男,55岁,副教授.
基金资助:
国家自然科学基金、国家教育委员会博士点基金资助课题.

Non-oxidative Dehydro-aromatization of Methane over Strong Acid-promoted W/HZSM-5-based Catalysts

ZENG Jin-Long, XIONG Zhi-Tao, LIN Guo-Dong, ZHANG Hong-Bin

Institute of Chemistry and Chem. Eng., State Key Lab. for Phys. Chem. of the Solid Surface, Xiamen University, Xiamen, 361005

Received:1997-08-18 Online:1998-01-24 Published:1998-01-24

摘要/Abstract

关键词: 甲烷, 脱氢芳构化, W-Zn(La, Nb)-H₂SO₄/HZSM-5催化剂, 芳烃

Abstract: Highly active and heat-resisting strong acid-promoted W/HZSM-5-based catalysts, W-Zn (La, Nb)-H₂SO₄/HZSM-5, for non-oxidative dehydro-aromatization of methane have been developed. Over a W-Zn-H₂SO₄/HZSM-5 catalyst and under the reaction conditions of 1123 K, 0. 1 MPa, and GHSV=1500 mL/h per gram cat., methane conversion (XCH₄) reached 23%, with a selectivity to benzene at 97% and an amount of coking for 3 h operation at 0. 02% of the weight of the catalyst used. During a stability test at 1073 Kfor 3 h, XCH₄ had been maintaind at about 21.5% over the W-Zn-H₂SO₄/HZSM-5 catalyst,whereas dropped gradually to 13% from 19% in the initial stage over the Mo-Zn-H₂SO₄/HZSM-5, demonstrating that the former has a better heat-resisting peculiarity than the latter. The results of investigation of optimization of the catalyst composition showed that the optimal W-loading on the HZSM-5[n-(Si)/n-(Al)=38] zeolite support was about 2.5%, and that an optimal match-ratio existed among the Wand the promoters, Zn (or La or Nb) and H₂SO₄. The experimental results also indicated that the promoting effects of Zn and La were more pronounced than Nb.

Key words: Methane, Dehydro-aromatizatlon, W-Zn (La, Nb)-H₂SO₄/HZSM-5 catalysts, Aromatic hydrocarbons

中图分类号:

O643.38

TrendMD:

曾金龙, 熊智涛, 林国栋, 张鸿斌. 强酸促进的W/HZSM-5基催化剂上甲烷非氧化脱氢芳构化. 高等学校化学学报, 1998, 19(1): 123.

ZENG Jin-Long, XIONG Zhi-Tao, LIN Guo-Dong, ZHANG Hong-Bin . Non-oxidative Dehydro-aromatization of Methane over Strong Acid-promoted W/HZSM-5-based Catalysts. Chem. J. Chinese Universities, 1998, 19(1): 123.

[1]	何鸿锐, 夏文生, 张庆红, 万惠霖. 羟基氧化铟团簇与二氧化碳和甲烷作用的密度泛函理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(8): 20220196.
[2]	宋颖颖, 黄琳, 李庆森, 陈立妙. CuO/BiVO₄光催化剂的制备及光催化CO₂还原性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(6): 20220126.
[3]	王明智, 郑燕萍, 翁维正. CeO₂负载的PdO与Ce_1‒_x Pd _x O_2‒_δ 物种的甲烷催化燃烧性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(4): 20210816.
[4]	邓红日, 曹晓梅, 王静波, 李象远. 多环芳烃与不饱和自由基氢提取反应类的动力学研究[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(2): 20210563.
[5]	吴季, 张浩, 骆昱晖, 耿吴越, 兰亚乾. 一种具有荧光性质的阳离子Ga⁃MOF用于Fe³⁺和硝基化合物识别[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(1): 20210617.
[6]	刘华铮, 潘小光, 李华, 万仁忠, 刘希功. Na₂CO₃催化的叠氮三甲基硅烷对δ-三氟甲基-δ-芳基取代对亚甲基苯醌的1,6-共轭加成: 高效构建含三氟甲基和叠氮取代的二芳基甲烷化合物[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(9): 2772.
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[9]	李健, 于明明, 孙源, 冯文华, 冯兆池, 吴剑峰. 水溶液pH对甲烷低温氧化制备甲醇的影响[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 776.
[10]	杨举, 苏丽娇, 李灿花, 鲁佳佳, 杨俊丽, 古捷, 杨丽, 杨丽娟. 甘松新酮/磷酸盐柱[6]芳烃主客体络合行为[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3099.
[11]	孙涛, 王一波. 柱芳烃与烷烃间C―H…π和C―H…O的作用本质及协同性[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(9): 2046.
[12]	申文杰. 分子围栏催化剂用于甲烷低温氧化制甲醇[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 375.
[13]	吴昊, 王长真, 仇媛, 田亚妮, 赵永祥. Ni-SiO₂催化剂空间限域维度对CH₄-CO₂重整反应金属抗积碳能力的影响[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(11): 2488.
[14]	马静雨, 刘双磊, 张振国, 金俊阳, 贾振华. B(C₆F₅)₃催化合成二吲哚甲烷类化合物的研究[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(10): 2225.
[15]	冉诗雅, 沈海峰, 李晓楠, 王子路, 郭正虹, 方征平. 三氟甲烷磺酸稀土盐对聚丙烯热稳定性的影响及机理[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(6): 1333.