劉志開 ，曹 輝 ，王天云 ，韓國棟 ，劉 意 ，張 燚

［1.北京化工大學(xué)有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029；2.中海油煉油化工科學(xué)研究院（北京）有限公司］

隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，帶來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。為從根本上解決環(huán)境問題，國家積極推進(jìn)清潔能源的發(fā)展，如天然氣、太陽能、風(fēng)能等，逐步取代煤炭、石油等在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重，將能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型為低碳化清潔能源方向。但是，近年來中國常規(guī)天然氣供應(yīng)逐漸緊張，北方地區(qū)尤為嚴(yán)重，在此情況下增加供應(yīng)刻不容緩。中國常規(guī)天然氣勘探開采、天然氣進(jìn)口終端建設(shè)、儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)等，都需要長(zhǎng)時(shí)間的投入，無法在短時(shí)間內(nèi)盡快見效增加供應(yīng)。在此情況下，以頁巖氣、煤層氣和煤制氣為主的非常規(guī)天然氣成為中國天然氣開發(fā)的突破口。而中國已探明的頁巖氣可開采總量［1］為（2.51～3.12）×1014m3，儲(chǔ)量豐富，如果將其利用，不僅可以更加有效地緩解天然氣供應(yīng)危機(jī)，還可以帶來更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

甲烷直接轉(zhuǎn)化中，傳統(tǒng)有氧轉(zhuǎn)化由于存在過度氧化的問題，導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物選擇性較低，而無氧脫氫芳構(gòu)化反應(yīng)由于其非常高的目標(biāo)產(chǎn)物選擇性、原子利用率以及工業(yè)附加值一直受到廣泛關(guān)注。

自1993年［2］以來，科研人員已經(jīng)廣泛研究了在鉬負(fù)載催化劑上生產(chǎn)苯的甲烷無氧芳構(gòu)化。該工作顯示出對(duì)芳烴形成的高選擇性：

熱力學(xué)計(jì)算表明，在973 K時(shí)，甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到約14%［3］。在甲烷無氧芳構(gòu)化（MDA）催化劑的開發(fā)中，金屬/分子篩體系由于其結(jié)構(gòu)和酸性位點(diǎn)而引起很多關(guān)注，以用于雙功能體系的催化性能。為實(shí)現(xiàn)高的甲烷轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性，科研人員應(yīng)用各種方法改性載體，有人提出在沸石催化劑上加載Mo和其他助劑金屬［4-12］。

研究表明，Mo物種的落位與HZSM-5的酸強(qiáng)度有直接的關(guān)系［13］，浸漬法是Mo基催化劑最有效的制備方法，Mo物種在焙燒過程中遷移到分子篩孔道中［14］，與分子篩B酸中心相互作用而降低催化劑的酸性，Mo負(fù)載量是影響進(jìn)入分子篩孔道內(nèi)Mo數(shù)量的重要因素之一［15］。Mo物種中的活性組分為Mo2C，其是在甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的碳化期間生成的，反應(yīng)式［16］：

甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)主要分為兩個(gè)部分，首先是CH4在金屬活性組分Mo2C的作用下裂解活化生成碳?xì)湮锓NC2Hx，然后C2Hx在分子篩酸中心的作用下聚合環(huán)化生成芳烴［17］。該反應(yīng)存在的主要問題是催化劑容易積碳失活，主要原因是反應(yīng)過程中B酸中心覆蓋的稠環(huán)芳烴型積碳，稠環(huán)芳烴型積碳是反應(yīng)的中間產(chǎn)物C2Hx和苯的過度芳構(gòu)化形成的［18-19］。受到“多步無中間產(chǎn)物”概念的啟發(fā)，可以嘗試通過多步反應(yīng)將不穩(wěn)定的C2Hx和苯轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的物質(zhì)，抑制積碳反應(yīng)的發(fā)生；而產(chǎn)物的及時(shí)消耗有利于反應(yīng)向正向進(jìn)行，提高甲烷的轉(zhuǎn)化率。

筆者通過引進(jìn)烷基化試劑來取代苯環(huán)上的氫原子，生成性質(zhì)較穩(wěn)定的芳烴衍生物甲苯、二甲苯等，這些性質(zhì)穩(wěn)定的芳烴不易在B酸中心進(jìn)一步聚合，因此可以考慮將烷基化反應(yīng)與MDA反應(yīng)耦合，從而抑制積碳的生成［20］。引入的烷基化試劑考慮使用甲醇，因?yàn)檠芯勘砻鳎?1］，Mo改性的 HZSM-5催化劑在甲醇和苯的烷基化反應(yīng)中表現(xiàn)不俗，引入烷基化反應(yīng)后不需改變催化劑，且兩個(gè)反應(yīng)條件可以在一定范圍內(nèi)協(xié)調(diào)；加入甲醇后反應(yīng)產(chǎn)物的種類沒有發(fā)生變化，并未增加產(chǎn)物分析和分離的難度，產(chǎn)物的分布可能發(fā)生變化，偏向于生成價(jià)值更高的甲苯和二甲苯等；另外，MDA反應(yīng)過程中吸熱，而烷基化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)熱量的耦合。因此可以嘗試在Mo/HZSM-5催化劑上直接進(jìn)行甲烷和甲醇共進(jìn)料的反應(yīng)。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)通過添加助劑的方法改性分子篩對(duì)催化反應(yīng)具有良好的促進(jìn)效果。為提高M(jìn)o/分子篩催化劑的甲烷無氧脫氫芳構(gòu)化的催化效率，學(xué)者們已經(jīng)考察了多種金屬助劑的作用，F(xiàn)e［22］、Co［23］、Ni、Cu［24］、Zn［13］、Ag、In 被證明展現(xiàn)出了積極的性能。它們的作用是可以提升催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、芳烴的選擇性和催化劑的穩(wěn)定性。而針對(duì)本研究所采用的耦合反應(yīng)，Pt、Ni、P、B、Na、Mg 被證明針對(duì)芳烴甲醇烷基化反應(yīng)具有積極的作用。它們的加入可以提高HZSM-5催化體系的活性，使得HZSM-5分子篩載體中的L酸中心和B酸中心分布更為均勻，起到提升烷基化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性的作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料、試劑及設(shè)備

原料和試劑：四水合鉬酸銨；六水合硝酸鎂；HZSM-5分子篩（SiO2與Al2O3物質(zhì)的量比為38）；超純水；石英棉（1～3 μm）；甲醇；原料氣（90%CH4/10%N2，以體積分?jǐn)?shù)計(jì)）。

設(shè)備：活性評(píng)價(jià)裝置（見圖1），天津津大萊博科技有限公司；SY-9303B型質(zhì)量流量計(jì)；石英反應(yīng)管（內(nèi)徑為10 mm）；HJ-4A磁力加熱攪拌器；SX2-4-10馬弗爐；DH-201干燥箱。

1.2 催化劑制備

改性分子篩催化劑由浸漬法得到。目標(biāo)催化劑含有兩種元素（主要活性金屬為Mo，助劑為Mg），采用一步浸漬法進(jìn)行制備。稱取一定質(zhì)量的（NH4）6Mo7O24·4H2O 和 Mg（NO3）2·6H2O 于燒杯中，加入10 g H2O攪拌溶解，加入5 g HZSM-5分子篩。將物料放入60℃環(huán)境中攪拌2 h，將蒸干的溶液放入120℃烘箱中干燥10 h，將干燥的固體放入400℃馬弗爐中焙燒6 h（升溫速率為2℃/min，下同）。將焙燒物料進(jìn)行研磨、壓片、造粒，篩選出 375～850 μm的催化劑顆粒。

1.3 反應(yīng)流程及活性評(píng)價(jià)裝置

甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)為氣、固多相催化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)采用的反應(yīng)以及活性評(píng)價(jià)裝置見圖1。采用固定床常壓反應(yīng)器，以內(nèi)徑為10 mm的石英管為反應(yīng)器，裝置附帶220 V電加熱爐，通過熱電偶測(cè)溫，溫度控制面板設(shè)置升溫程序。裝置管路為3 mm不銹鋼管，全程覆蓋130℃加熱帶以保證產(chǎn)物的氣相形態(tài)。

圖1 甲烷芳構(gòu)化反應(yīng)與耦合反應(yīng)活性評(píng)價(jià)裝置

實(shí)驗(yàn)流程：將催化劑顆粒裝入石英管中，前后用石英棉封堵，然后放入加熱爐中，調(diào)整熱電偶測(cè)溫點(diǎn)位置到催化劑所處位置。設(shè)置升溫程序，先通N2（流量為18 mL/min），以5℃/min的速率升至200℃，然后將氣體切換為原料氣（CH4體積分?jǐn)?shù)為90%，N2體積分?jǐn)?shù)為10%），N2為內(nèi)標(biāo)。由于存在反應(yīng)誘導(dǎo)期，在溫度升至650℃后保持30 min，用CH4對(duì)催化劑進(jìn)行碳化處理。碳化完成后，同樣以5℃/min的升溫速率升到700℃進(jìn)行甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間為8 h，1 h進(jìn)樣分析一次，反應(yīng)結(jié)束后將原料氣切回N2進(jìn)行吹掃降溫。

產(chǎn)物經(jīng)六通閥流入配有雙檢測(cè)器的GC-2014C氣相色譜儀進(jìn)行在線分析。其中，熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）為活性炭填充柱，H2作載氣， 進(jìn)行 CH4、CO2、CO 的分離和分析，對(duì)甲烷進(jìn)行定量分析，以甲烷和氮?dú)獾姆迕娣e比進(jìn)行轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。計(jì)算方法：氫火焰離子檢測(cè)器（FID）使用HP-PLOT-Q毛細(xì)管柱，用于分離甲烷和各芳烴產(chǎn)物（苯、甲苯、二甲苯、萘等），進(jìn)行芳烴選擇性分析計(jì)算。

圖1的裝置也可以應(yīng)用于引入烷基化試劑的耦合反應(yīng)活性評(píng)價(jià)。在原料氣流量計(jì)之后，在反應(yīng)器之前，加入盛有烷基化試劑的冷阱。原料氣由插入冷阱底部的管道鼓泡而出，逸出冷阱時(shí)可以與烷基化試劑的飽和蒸汽進(jìn)行充分混合。冷阱在實(shí)驗(yàn)中保持10℃，甲醇的飽和蒸氣壓可以維持在某個(gè)固定值附近。待催化劑床層溫度上升至700℃后，將甲醇冷阱切入反應(yīng)體系，以共進(jìn)料方式添加。之后進(jìn)行甲烷與甲醇的耦合反應(yīng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

催化劑的性能一般采用催化劑的活性、穩(wěn)定性和對(duì)產(chǎn)物的選擇性來衡量。催化劑的活性有轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)換頻率等表達(dá)形式，主要通過甲烷的轉(zhuǎn)化率以及芳烴的收率、選擇性來考察催化劑的反應(yīng)性能。

產(chǎn)物分析為氣相產(chǎn)物計(jì)算。氣相分析時(shí)，以混合氣中的N2為內(nèi)標(biāo)，依據(jù)碳平衡及色譜TCD和FID分析結(jié)果，使用以下公式計(jì)算甲烷轉(zhuǎn)化率及芳烴收率等。

出口總氣體流速（Fout）計(jì)算公式：

式中：XN2為N2的體積分?jǐn)?shù)，下同。

反應(yīng)產(chǎn)物的摩爾分?jǐn)?shù)（Xproduct）：

式中：f為各組分在檢測(cè)器中的校正因子；A為各組分在檢測(cè)器中的峰面積。

甲烷轉(zhuǎn)化率（η）和芳烴產(chǎn)物選擇性（Sproduct） ：

式中：N為氣相物種的含碳數(shù)；XCH4為CH4的體積分?jǐn)?shù)。

圖2 0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑XRD譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑分析

2.1.1 0.189%Mg/xMo/HZSM-5的XRD譜圖

制備了4種不同Mo負(fù)載量（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）的0.189%Mg/6%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/10%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/12%Mo/HZSM-5催化劑。圖2為0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑的XRD譜圖。從圖2看出，隨著Mo負(fù)載量增加，Mo特征峰逐漸凸顯出來，說明Mo在HZSM-5分子篩上負(fù)載；助劑Mg由于負(fù)載量非常小，而且MgO在分子篩內(nèi)外表面分散均勻，致使未檢測(cè)到其特征峰。另外，從圖2中也可以很明顯地看出HZSM-5特征衍射峰，但是當(dāng)Mo負(fù)載量高于8%時(shí)，分子篩的結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞，Mo負(fù)載量越高分子篩破壞程度越嚴(yán)重。

2.1.2 0.189%Mg/xMo/HZSM-5應(yīng)用于耦合反應(yīng)的效果

為探究最佳Mo負(fù)載量，對(duì)不同Mo負(fù)載量制備的0.189%Mg/6%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/10%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/12%Mo/HZSM-5催化劑應(yīng)用于耦合反應(yīng)以鑒定其活性。實(shí)驗(yàn)選用甲烷作為反應(yīng)原料，在室溫下通過盛裝液態(tài)甲醇的冷阱，使得甲烷氣流與10℃下甲醇的飽和蒸氣進(jìn)行充分混合之后進(jìn)入反應(yīng)體系。反應(yīng)器采用石英管模擬固定床反應(yīng)器。反應(yīng)條件：p=101 kPa，T=700℃，反應(yīng)空速SV=3 600 mL/（gcat·h）。反應(yīng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果見圖3和表1。

圖3 0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑耦合反應(yīng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果

從圖3看出，0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5催化劑性能非常出色，甲烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到27.45%。當(dāng)Mo負(fù)載量低于8%時(shí)，催化劑的活性隨著Mo負(fù)載量的增加而增強(qiáng)，這是因?yàn)镸o負(fù)載量較低致使甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的Mo活性物種Mo2C數(shù)量相對(duì)較低；當(dāng)Mo負(fù)載量高于8%時(shí)，影響催化劑活性的主要因素為分子篩的酸性，過量的鉬酸銨浸漬在分子篩上，使得酸性降低，從而減弱了催化劑的活性。

表1 0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑耦合反應(yīng)產(chǎn)物分布

當(dāng)Mo負(fù)載量低于8%或者高于8%時(shí)，催化劑活性都有所減弱。而當(dāng)Mo負(fù)載量為8%時(shí)，催化劑活性非常高。這是因?yàn)榇藭r(shí)的分子篩酸性較適合C2Hx進(jìn)行環(huán)化，而Mg的加入也使得苯發(fā)生烷基化反應(yīng)，從而甲苯、二甲苯、三甲苯的選擇性相對(duì)較高，萘的選擇性相對(duì)較低。

2.1.3 0.189%Mg/xMo/HZSM-5應(yīng)用于甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的效果

為進(jìn)一步驗(yàn)證Mo負(fù)載量對(duì)Mg/Mo/HZSM-5催化劑體系的作用，并探究烷基化試劑對(duì)甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的影響，使用0.189%Mg/6%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/10%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/12%Mo/HZSM-5 4種催化劑進(jìn)行測(cè)試，將甲醇冷阱短路，原料氣直接通入反應(yīng)體系，其他反應(yīng)條件均與2.1.2節(jié)保持一致。圖4為不同Mo負(fù)載量制備的0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑應(yīng)用于甲烷無氧脫氫芳構(gòu)化的活性評(píng)價(jià)結(jié)果。從圖4看出，甲烷轉(zhuǎn)化率隨著Mo負(fù)載量增加而上升，當(dāng)Mo負(fù)載量為8%時(shí)達(dá)到峰值，繼續(xù)增加Mo負(fù)載量，催化劑活性明顯減弱，這與2.1.2節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果保持一致。不同的是，在未添加烷基化試劑甲醇時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑逐漸失活，這與普通的甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的規(guī)律保持一致。從圖4也可以看出，0.189%Mg/8Mo/HZSM-5催化劑在反應(yīng)開始的6 h內(nèi)，失活速率稍低于其他催化劑。這是由于其自身結(jié)構(gòu)保持相對(duì)較好，產(chǎn)生的積碳少于其他Mo負(fù)載量催化劑，從而降低了失活速率。

圖4 0.189%Mg/xMo/HZSM-5催化劑甲烷無氧芳構(gòu)化活性評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 xMg/8%Mo/HZSM-5催化劑分析

2.2.1xMg/8%Mo/HZSM-5應(yīng)用于耦合反應(yīng)的效果

制備了8%Mo/HZSM-5催化劑以及4種Mg負(fù)載量（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）非常小的0.094%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.283%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.377%Mg/8%Mo/HZSM-5催化劑。 將其應(yīng)用于耦合反應(yīng)以鑒定其活性，考察加入金屬M(fèi)g助劑的效果。實(shí)驗(yàn)選用甲烷作為反應(yīng)原料，在室溫下通過盛裝液態(tài)甲醇的冷阱，使得甲烷氣流與10℃下甲醇的飽和蒸氣進(jìn)行充分混合之后進(jìn)入反應(yīng)體系。反應(yīng)器采用石英管模擬固定床反應(yīng)器。反應(yīng)條件：p=101 kPa，T=700℃，SV=3 600 mL/（gcat·h）。反應(yīng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果見圖5和表2。

圖5 xMg/8%Mo/HZSM-5催化劑耦合反應(yīng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果

從圖5看出，Mg/Mo/HZSM-5催化劑的活性優(yōu)異，催化性能優(yōu)于Mo/HZSM-5催化劑。當(dāng)Mo/HZSM-5催化劑體系引入助劑Mg后，其催化性能得到較大的提升。這是因?yàn)?，Mg可以作為芳烴烷基化反應(yīng)的助劑，Mg的引入大大增強(qiáng)了苯的烷基化反應(yīng)，使得甲苯的生成速率加快，一定程度上抑制了積碳的形成，使得催化劑的活性得到提升。當(dāng)Mg負(fù)載量為0.189%時(shí)，烷基化反應(yīng)速率趨于最大值，負(fù)載更多的助劑Mg無法繼續(xù)增強(qiáng)烷基化反應(yīng)，反而會(huì)使其受到影響，使催化劑催化性能下降。

表2 xMg/8%Mo/HZSM-5催化劑耦合反應(yīng)產(chǎn)物分布

從表2可以看出，隨著Mg負(fù)載量增加，CH4轉(zhuǎn)化率得到較大的提升，產(chǎn)物類型沒有較大的變化，甲苯的選擇性先增加后降低。這是因?yàn)?，?dāng)Mg負(fù)載量為0.189%時(shí)，芳烴烷基化性能效率達(dá)到最高，苯與甲醇反應(yīng)生成大量的甲苯，促進(jìn)了甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)減少了其他產(chǎn)物的選擇性。當(dāng)Mg負(fù)載量高于0.189%時(shí)，無法最大程度上促進(jìn)烷基化反應(yīng)，從而使得萘的選擇性增加，催化劑逐漸積碳失活。

2.2.2xMg/8%Mo/HZSM-5應(yīng)用于甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的效果

為繼續(xù)探究烷基化試劑對(duì)甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的影響，使用8%Mo/HZSM-5，0.094%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.283%Mg/8%Mo/HZSM-5、0.377%Mg/8%Mo/HZSM-5 5 種催化劑應(yīng)用于甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中未添加烷基化試劑甲醇，其余反應(yīng)條件與2.2.1節(jié)保持一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖6。從圖6看出，5種催化劑的活性都隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5催化劑活性開始降低稍弱，而當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至6 h后失活速率明顯加快。這可能是由于之前積累的積碳在較大程度上影響了反應(yīng)物和產(chǎn)物在分子篩孔道內(nèi)的擴(kuò)散，從而使其失活加快。其他催化劑失活速率相對(duì)穩(wěn)定。

圖6 xMg/8%Mo/HZSM-5催化劑甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論

采用一步浸漬法，通過添加金屬助劑Mg對(duì)Mo/HZSM-5催化劑進(jìn)行改性，制備出0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5催化劑，并將甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)和芳烴烷基化反應(yīng)進(jìn)行耦合，將甲烷轉(zhuǎn)化率提升至27.45%，同時(shí)甲苯、二甲苯目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性分別達(dá)到28.29%和24.65%，8 h內(nèi)催化劑活性保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

通過對(duì)比0.189%Mg/8%Mo/HZSM-5催化劑參與的耦合反應(yīng)與甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)的活性數(shù)據(jù)，可以看出烷基化試劑甲醇的加入對(duì)反應(yīng)有著重要的影響，可以減少反應(yīng)過程中積碳的生成，延長(zhǎng)了催化劑的壽命；甲醇的加入使得芳烴烷基化反應(yīng)得以進(jìn)行，不僅增加了甲苯等產(chǎn)物的選擇性，也降低了苯、萘等組分的選擇性。總之，在甲烷無氧芳構(gòu)化反應(yīng)中添加烷基化試劑將其與芳烴烷基化反應(yīng)進(jìn)行耦合，對(duì)以后的科研方向有著重要的指導(dǎo)意義。

對(duì)于主要活性組分Mo的負(fù)載量，當(dāng)其負(fù)載量高于8%時(shí)，其會(huì)破壞分子篩的結(jié)構(gòu)，影響催化劑的活性；當(dāng)其負(fù)載量低于8%時(shí)，由于活性位數(shù)量少，使得催化劑活性相對(duì)較弱。Mo最佳負(fù)載量為8%。

通過在Mo/HZSM-5催化劑中加入少量金屬助劑Mg，對(duì)催化劑催化活性有著非常大的影響。這主要是因?yàn)镸g對(duì)芳烴烷基化反應(yīng)有著重要的促進(jìn)作用，當(dāng)Mg負(fù)載量達(dá)到0.189%時(shí)，趨于飽和，再繼續(xù)增大負(fù)載量，無法增強(qiáng)Mg/Mo/HZSM-5催化劑的活性，反而會(huì)使其下降。所以，Mg最佳負(fù)載量為0.189%。