1、丙烯傳統(tǒng)的生產路線是石油原料的催化裂解。由于世界石油總量有限，國際原油價格不斷上漲，導致丙烯生產成本不斷升高，制約了丙烯工業(yè)的發(fā)展。甲醇制烯烴(MTP)技術是指以煤/天然氣合成的甲醇為原料，生產低碳烯烴的化工技術。隨著甲醇生產的日益規(guī)?；杀救遮吔档?，甲醇制丙烯成為最有希望替代石油原料制烯烴的工藝路線。近年來，MTP技術成為學術和工業(yè)界研究的熱點。MTP技術的關鍵之一在于催化劑的活性和選擇性，其研究的重點集中在催化劑的制備和后處理。<

2、br>　　 ZSM-5是目前發(fā)現(xiàn)的對甲醇轉化制丙烯反應丙烯選擇性最高的催化劑。分子篩催化反應性能與其物性密切相關，因此可以通過不同合成、改性方法對ZSM-5分子篩的形貌、孔結構、酸性質進行調控，從而提高其在MTP反應中的催化性能，本論文分別通過金屬原位改性ZSM-5、基質(高嶺土)原位晶化ZSM-5和低濃度表面活性劑原位晶化ZSM-5等三種不同方法得到ZSM-5分子篩，繼而考察產物分子篩的物性結構及其MTP反應的催化反應性能。論文開展

3、的研究工作和得到的主要結論如下：
　　 第一部分，系統(tǒng)研究了Cs、Ca、Mg、Fe、Zn、Ti、Ni七種不同金屬元素對改性ZSM-5分子篩物性的影響，并獲得了具有最佳MTP反應性能的金屬雜原子改性ZSM-5。首先，采用Cs、Ca、Mg、Fe、Zn、Ti、Ni七種不同金屬元素，在水熱條件下原位合成ZSM-5分子篩。其次，對不同金屬元素原位合成的ZSM-5催化劑進行MTP反應測評，結果顯示，Ca—ZSM-5對丙烯選擇性最高，Mg-Z

4、SM-5次之，這可能與Ca-ZSM-5具有較多的B酸酸性位及較大的平均孔徑尺寸有關。最后，以Fe-ZSM-5體系為例，比較了原位改性、離子交換改性和浸漬改性方法的金屬負載量，結果表明，原位改性法金屬元素進入分子篩的量最少，離子交換法次之，浸漬法對金屬的負載量最多。
　　 第二部分，首次將高嶺土原位合成分子篩技術應用于MTP反應，并得到了具有較高丙烯選擇性的多功能ZSM-5分子篩催化劑。首先，分別在靜態(tài)晶化和動態(tài)晶化條件下研究比較

5、了基質原位合成ZSM-5分子篩晶型隨反應時間的變化情況。由于動態(tài)攪拌加快了晶化體系的傳質、傳熱過程，使得動態(tài)晶化條件下的晶相轉化過程快于靜態(tài)晶化條件下的晶相轉化過程，且隨著反應時間的增加，分子篩晶型由ZSM-5轉晶為MOR，經歷方沸石中間相。其次，針對動態(tài)晶化體系，進一步考察基質對產物分子篩物性的影響，并比較偏土、尖晶石兩種基質原位合成ZSM－5的物性差別，以指導工業(yè)應用。分析結果表明，基質原位合成的ZSM-5晶粒尺寸小、中強B酸豐富，

6、且形成微孔.介孔.大孔的多級孔道結構。最后，通過MTP反應考評ZSM-5晶粒的催化反應性能發(fā)現(xiàn)，基質原位合成ZSM-5可以顯著提高MTP反應中丙烯的選擇性，其中偏土原位合成ZSM-5增產丙烯效果更為明顯，這與偏土、尖晶石合成的ZSM-5分子篩在形貌、孔分布和酸性質上存在的差異有關。
　　 第三部分，首次將低濃度表面活性劑(CTAB)原位合成ZSM-5應用于MTP反應，系統(tǒng)研究了CTAB加入量對產物ZSM-5物性及MTP反應性能的

7、影響。通過表征分析可知，加入表面活性劑后，產物ZSM-5分子篩的結晶度與參比ZSM-5分子篩相比有所降低，并形成小晶粒結構，比表面積增大。與此同時，系統(tǒng)考察CTAB占總投料量質量分數(shù)分別為0.5％、1.8％、4.2％時對產物ZSM-5的物性變化及MTP反應性能的影響，結果表明，按總投料量質量分數(shù)的0.5％及4.2％加入表面活性劑原位合成的ZSM-5分子篩的中強B酸量顯著增加。對CTAB原位合成的ZSM-5分子篩進行MTP反應性能測試，按