C₄液化气低温芳构化可将液化气中的丁烯转化成高辛烷值汽油组分,对液化气综合利用有重要意义。本论文主要用纳米ZSM-5沸石制成的DL-5催化剂,研究了反应条件对低温芳构化反应的影响。发现当反应温度低于300℃时,C4LPG在DL-5催化剂上主要发生丁烯的低聚和裂解反应,催化剂易结焦失活。当反应温度高于330℃时,丁烯低聚物裂解反应、氢转移反应和芳构化反应占主导地位,催化剂的结焦失活得到了有效控制;C₄LPG中的丁烷在DL-5上的转化温度为400℃以上。研究了质量空速和反应压力对C₄LPG催化转化性能的影响,发现它们对丁烯的转化率几乎没有影响,但对丁烷的转化率和丙烷的收率有明显影响。随着进料空速的减小和反应压力的增大,丁烷的转化率和丙烷的收率有明显增加。提出了DL-5催化剂上C4LPG的转化反应网络,在此基础上对主要反应途径的热力学进行了初步分析,得到了有用信息。还制备出了不同Beta沸石含量的ZSM-5/Beta纳米双沸石催化剂,并研究了双沸石催化剂中纳米Beta沸石含量对C₄LPG低温芳构化性能的影响。发现掺合Beta沸石后催化剂对丁烷的转化能力增强,催化剂的芳构化能力维持不变,但异构化能力增强。这些结果为催化剂研制提供了有用信息。利用ASPEN PLUS 11.1软件对不同条件下应用C₄LPG芳构化反应生产高辛烷值汽油的经济性作了初步计算分析。