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近日,中國科學院大連化學物理研究所甲醇制烯烴國家工程實驗室劉中民、朱文良團隊在甲醇與一氧化碳耦合制取芳烴研究中取得新進展。在該工作中,科研人員發(fā)現在無金屬改性的純H-ZSM-5分子篩上,甲醇與一氧化碳能夠發(fā)生耦合反應,獲得約80%芳烴選擇性。
甲醇制芳烴反應常選用具有擇形性的ZSM-5分子篩作為催化劑。因為氫轉移反應存在,生成芳烴的同時會伴隨著烷烴生成,芳烴選擇性有待進一步提高。在研究工作中,科研人員發(fā)現,在無金屬改性的純H-ZSM-5分子篩上,甲醇與一氧化碳能夠發(fā)生耦合反應,獲得約80%芳烴選擇性。
另外,該工作還提出了一種全新的芳構化機理:甲醇與一氧化碳在H-ZSM-5上發(fā)生羰化反應生成羰化物中間體,然后與烯烴反應生成環(huán)戊烯酮類中間體,經脫水得到芳烴。研究通過13C核磁與同位素示蹤等方法,證明了一氧化碳的碳能進入到芳烴以及環(huán)戊烯酮類中間體中。由于一氧化碳中的碳部分進入到芳烴,相對甲醇直接制芳烴,該方法能提升芳烴的產量,有利于提高工業(yè)化過程的經濟性。
目前芳烴的大規(guī)模工業(yè)生產通過石腦油為原料的芳烴聯合裝置實現。近年來,我國聚酯工業(yè)高速發(fā)展,芳烴消費量快速上升,供應缺口逐年加大。因此,發(fā)展煤經甲醇制芳烴等化學品技術,對于降低原油對外依存度和保障國家能源安全意義重大,且市場前景廣闊。
(關鍵字:甲醇 甲醇直接制芳烴)