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擠出滾圓機(jī)在催化劑制備中的應(yīng)用

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在串聯(lián)微反應(yīng)器(TMR),批量級處理器和連續(xù)集成臺式規(guī)模裝置中,可以對粗甘油進(jìn)行異位催化熱解以合成生物基苯,甲苯和二甲苯(bio-BTX) ZSM-5 /膨潤土擠出物。在臺式規(guī)模裝置中,在新鮮催化劑(Cat-F)上,基于粗甘油的生物BTX產(chǎn)率為8.1%(碳產(chǎn)率為14.6%)(粗甘油進(jìn)料速率為200gh-1,裂解溫度為520℃)催化提升溫度為536℃)。催化劑活性顯示為運行時間(TOS)的函數(shù),在4.7小時后,活性下降了約8%。在氧化再生步驟除去焦炭后,重整催化劑(Cat-R1)的活性恢復(fù)到原始催化活性的95%。經(jīng)過11個反應(yīng)再生循環(huán)后,生物BTX的收率比Cat-R11降低到5.4 %(碳收率9.7%)。使用氮氣物理吸附,XRD,ICP-AES,EA,TEM-EDX,TGA,NH3-TPD,吡啶-IR和固體MAS NMR詳細(xì)表征新鮮,失活和再生的ZSM-5 /膨潤土催化劑。焦炭(占Cat-D的10.5 。%)主要沉積在ZSM-5平面上,不僅減少了B酸和L酸(質(zhì)子酸)的數(shù)量,而且堵塞了孔隙,導(dǎo)致催化劑失去活性。使用氧化處理有效地去除了焦炭。但是,觀察到膨潤土的陽離子(例如Na)與ZSM-5質(zhì)子的粗甘油進(jìn)料之間的交換,導(dǎo)致不可逆的失活。此外,由于層間水的去除和脫羥基作用,膨潤土的層狀結(jié)構(gòu)崩潰。

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