文 献 综 述

一、课题研究的背景及意义

随着社会经济的迅速发展，工业废渣日益增多，它不仅对城市环境造成巨大压力，而且限制了城市的发展。因此，从环保角度考虑，这些废渣的处理显得尤为重要。工业废渣中有很多的化工废物，化工废物的处理主要有再生处理法，热分解法，焚烧法等， 蒸汽热裂解是传统的工艺方法，虽然经过几十年的技术革新，该技术日臻成熟，但管式炉裂解通常采用较高的反应温度，是石油化工第一耗能装置，能耗占石化工业的40%，高能耗裂解炉节能工艺的技术开发，是提高石化工业竞争能力的一个重要课题。为此，人们开发了催化裂解工业技术，与常规蒸汽裂解技术相比，不仅可降低反应温度，降低裂解炉管内壁结焦速率，延长操作周期，增加炉管寿命，而且可以减少原料消耗，降低CO2排放，易于灵活调整产物组成分布。因此，研究和开发催化裂解技术对于工业废渣回收处理具有相当大的竞争力。

其中研究和开发具备良好催化性能的催化剂是该项技术的关键，催化裂解要求催化剂具备高的活性，使裂解过程的低碳烯烃收率高，甲烷、液体产品等收率低，同时还应具备良好的稳定性和机械磨损强度。因此，催化剂的研究和制备一直是催化裂解技术领域中的热点和难点。

ZSM-5分子筛由于含有规整道结构、具有一定的择形功能和强酸性质、抗结焦能力，可用作催化裂解催化剂的主要活性组分或载体。影响分子筛催化性能的因素有很多，其中制备过程中合成条件的变化对其影响较大。Lu等研究表明，Si/Al比和焙烧温度的变化可改变分子筛的酸性质，分子筛中B酸和L酸位数量越多，催化活性就越高。

二、研究和使用现状

ZSM-5 分子筛是MFI 结构的分子筛，（硅铝比≥ 20），骨架结构由五元环组成，具有耐热性、耐酸性、疏水性和较高的水热稳定性，孔道交叉，孔径在0.52 ～ 0.56 nm 之间，催化反应性能优异。

ZSM-5 分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、异构化、催化氧化、裂化及脱硫反应。近年来，主要利用其酸碱特性进行甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢反应。张玲玲等考察了纳米与非纳米ZSM-5 分子筛在甲苯烷基化、二甲苯异构化反应的催化性能，结果表明：纳米ZSM-5 催化剂表面存在更多的酸量，使得催化裂化活性与氢转移活性相对较高。

陆璐等采用固相水热合成法，以有机硅烷作为添加剂，直接合成了多级孔ZSM-5 分子筛，并进行了苯、甲醇烷基化反应测试，结果表明:多级孔ZSM-5 分子筛上苯的转化率提高了约8%，甲苯及二甲苯的选择性提高了约3%，收率提高了近9％。许烽等人研究了ZSM-5 分子筛的粒径可控合成及其在甲醇转化中的催化作用，发现小粒径分子筛有利于生成轻质烃类(C1～C4)，而大粒径分子筛对C5 以上烷烃和芳烃的选择性高。韩伟等考察了低温合成HZSM-5 分子筛上甲醇制丙烯反应性能，结果表明：低温合成的分子筛晶粒较小，表面粗糙且存在微晶晶粒，比表面积、孔容较大，丙烯选择性较高。