1、丙烯是石油化工中最重要的基本原料，用以生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、羰基醇等多種重要有機(jī)化工原料。目前丙烯的生產(chǎn)技術(shù)主要依賴于石油蒸汽裂解和催化裂解(FCC)技術(shù)，隨著近年來(lái)丙烯的需求量快速增長(zhǎng)和石油資源日益緊缺，使得開(kāi)發(fā)新技術(shù)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。對(duì)于我國(guó)這種缺油、富煤的資源狀況，甲醇具有豐富的來(lái)源，可以從煤、天然氣和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到，因而甲醇制取丙烯技術(shù)(MTP)對(duì)于我國(guó)具有重要戰(zhàn)略意義。
　　在過(guò)去幾十年里，許多研究者對(duì)MTP

2、反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了改進(jìn)和發(fā)展，旨在提高催化劑的選擇性和穩(wěn)定性。高硅鋁比的ZSM-5沸石在MTP反應(yīng)上表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性和丙烯選擇性，具有很好的應(yīng)用前景。分子篩因其表面的酸性和其孔道的特殊性，ZSM-5存在快速積炭失活的問(wèn)題，因而研究重點(diǎn)需要放在催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和酸性的調(diào)控上。本論文主要是以提高丙烯選擇性和催化劑穩(wěn)定性為目的，對(duì)催化劑形貌、孔結(jié)構(gòu)和酸性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控，展開(kāi)了以下幾方面的研究。
　　一、改性M-ZSM-5(M=B、Al、G

3、a)催化劑的制備及其MTP反應(yīng)性能
　　采用前合成法成功制備了含B、Al、Ga具有MFI結(jié)構(gòu)的催化劑。表征結(jié)果表明:不同元素嵌入MFI結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)酸性能的調(diào)變，MTP活性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，具有較低的酸量和酸強(qiáng)度的Ga-MFI催化劑，能夠抑制芳烴產(chǎn)生，有利于丙烯選擇性的提高，達(dá)到43.5％;對(duì)于Ga-ZSM-5系列催化劑中Ga的引入能夠提高總酸量，能夠提高催化劑穩(wěn)定性和丙烯的選擇，由34.5％提高至41.7％，達(dá)到320 h壽命;對(duì)于

4、B-Ga-MFI系列催化劑中Ga， B的同時(shí)引入，能夠提高弱酸量，抑制芳構(gòu)化反應(yīng)，降低積碳速率，提高催化劑的穩(wěn)定性。
　　二、超聲輔助法合成多級(jí)孔ZSM-5及其MTP反應(yīng)性能
　　超聲的空化作用有利于促進(jìn)晶核的快速生成。在本章研究過(guò)程中，結(jié)合表征結(jié)果，證明了超聲輔助處理前驅(qū)體溶液，有利于晶核的快速成長(zhǎng)，促進(jìn)晶化過(guò)程中晶核的形成和自組裝，形成納米顆粒堆積的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的沸石，該方法合成的ZSM-5的酸密度和酸強(qiáng)度變化不顯著，而外

5、比表面積有明顯提升，能夠暴露更多的活性中心。活性數(shù)據(jù)表明，這種存在晶內(nèi)孔的ZSM-5明顯改善催化劑傳質(zhì)性能，提高催化劑穩(wěn)定性。在高空速下，通過(guò)超聲輔助制備的ZSM-5催化劑能夠達(dá)到丙烯選擇性在40％以上，并維持1100h的活性壽命。
　　三、B摻雜的含多級(jí)孔道的ZSM-5催化劑的制各及其MTP反應(yīng)性能
　　采用鉀鹽輔助晶種誘導(dǎo)的方法成功制備出了含納米顆粒堆積的多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)的ZSM-5。表征結(jié)果表明，該方法制備的催化劑具有更短