《改性納米HZSM-5催化劑上苯和甲醇的烷基化》是趙博撰寫的一篇論文。
基本介紹
- 中文名：改性納米HZSM-5催化劑上苯和甲醇的烷基化
- 作者：趙博
- 發表時間：2013-05-01
- 論文來源：大連理工大學
- 分類號：TQ203.2
論文摘要,引文格式,
論文摘要
對二甲苯是生產聚酯纖維、合成樹脂和塑膠等的基礎原料。隨著經濟的發展,聚酯生產規模不斷擴大,對二甲苯的需求量日益增長。石油化工和煤化工行業每年產生大量的苯,清潔汽油標準要求其中苯的體積分數小於1.0%,因此,這必將導致苯的大量過剩。國內煤化工的興起使甲醇的供給相對過剩,故甲醇可以作為一種廉價易得的烷基化試劑。以苯和甲醇為原料進行烷基化反應,得到高濃度的甲苯和二甲苯,既實現了芳烴資源的最佳化,又彌補了二甲苯資源的不足,同時可以實現苯的就地利用,為芳烴聯合裝置的擴大打下基礎。本文研究了分子篩催化劑上苯和甲醇烷基化反應的性能,著重考察了分子篩酸性和孔道結構對反應活性和穩定性的影響。在固定床反應器上比較了HZSM-5, HZSM-11和HMCM-22三種不同類型分子篩上苯和甲醇烷基化反應的性能,結果表明HMCM-22具有較高的烷基化活性,但由於其結構中存在超籠,催化劑容易積炭失活,HZSM-11具有良好的穩定性,但只能採用TBA+或1,8-辛二胺為模板劑合成,不利於工業生產,HZSM-5具有較適宜的活性和穩定性。採用等體積浸漬法製備矽磷鎂改性納米HZSM-5催化劑。矽磷鎂改性後,烷基化反應產物中對二甲苯的選擇性明顯提高,矽磷鎂改性HZSM-5催化劑上對二甲苯選擇性達到70%。但由於分子篩經過氧化物改性後,孔道窄化,穩定性不如HZSM-5好。反應過程中通入水蒸氣、載氣,提高苯和甲醇摩爾比,均可以改善反應穩定性,延長催化劑壽命。在不同溫度下對納米HZSM-5分子篩進行水熱處理,並用稀HNO3對水熱處理後HZSM-5進行酸洗,水熱處理後HZSM-5上苯和甲醇烷基化反應穩定性得到改善,反應可以穩定進行310h,活性保持在31%左右,550℃為適宜的水熱處理溫度。水熱處理可以脫除ZSM-5分子篩上的骨架鋁,減少分子篩的酸量和酸強度,從而抑制了積炭的形成,改善了反應穩定性。水熱處理後酸洗,可以脫除ZSM-5的非骨架鋁物種,疏通分子篩孔道,有利於反應中反應物和產物的擴散。混合苯原料中C8芳烴的存在對反應穩性產生一定影響,550℃水熱處理HN03酸洗納米HZSM-5上純苯烷基化反應穩定性優於混合苯。混合苯的烷基化在常壓下,空速為4h-1,烴醇比為4：1時,反應可以穩定運轉300h,混合苯中苯的轉化率為17%。
引文格式
趙博. 改性納米HZSM-5催化劑上苯和甲醇的烷基化[D].大連理工大學,2013.
