甲烷无氧芳构化反应是甲烷直接催化转化过程中的一个重要反应,它对天然气的直接利用和深入了解甲烷分子中C-H键的活化本质都具有非常重要的意义。近年来,在甲烷无氧芳构化催化剂的制备、改性以及反应机理等方面的研究已取得了长足的进步。目前较为理想的催化剂体系是担载Mo的HZSM-5催化剂。为了将催化剂在连续固定床反应器上应用,研究挤条成型的Mo/HZSM-5甲烷无氧芳构化催化剂有着重要的意义。本论文首先研究了不同硅铝比和不同晶粒大小的HZSM-5对甲烷无氧芳构化反应的影响。研究结果表明,硅铝比不同,催化剂的催化反应活性也不同。随着分子筛硅铝比的升高,甲烷的转化率和芳烃收率均降低,当HZSM-5分子筛SiO₂/Al₂O₃=45的时候,该催化剂有着最佳的反应性能。另外,Mo/纳米HZSM-5催化剂在甲烷无氧芳构化催化反应中性能要优于Mo/微米HZSM-5催化剂。在此基础上论文着重研究了挤条成型的Mo/纳米HZSM-5催化剂的催化反应性能。以Al₂O₃、SiO₂为载体的研究结果表明,Al₂O₃载体的加入减少了催化剂的B酸量,对甲烷无氧芳构化反应不利,导致甲烷转化率降低,并且催化剂积碳严重。通过适量添加SiO₂载体,减少Al₂O₃载体的量,可以提高催化剂的B酸量,从而可提高甲烷转化率,并降低催化剂的积碳量。另外,还研究了La₂O₃与Al₂O₃复合型载体对甲烷无氧芳构化反应的影响。结果表明,载体La₂O₃与Al₂O₃存在着最佳配比,即当载体La₂O₃/Al₂O₃=1时,催化剂有最佳的催化反应性能,其甲烷转化率为7.70%,芳烃收率为3.09%。6%为最佳Mo载量。