改性納米HZSM-5催化劑上苯和甲醇的烷基化.pdf

1、對二甲苯是生產聚酯纖維、合成樹脂和塑料等的基礎原料。隨著經濟的發(fā)展，聚酯生產規(guī)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(yè)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于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優(yōu)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

2、，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(wěn)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，但由于其結構中存在超籠，催化劑容易積炭失活，HZSM-11具有良好的穩(wěn)定性，但只能采用TBA+或1，8-辛二胺為模板劑合成，不利于工業(yè)

3、生產，HZSM-5具有較適宜的活性和穩(wěn)定性。
　　采用等體積浸漬法制備硅磷鎂改性納米HZSM-5催化劑。硅磷鎂改性后，烷基化反應產物中對二甲苯的選擇性明顯提高，硅磷鎂改性HZSM-5催化劑上對二甲苯選擇性達到70％。但由于分子篩經過氧化物改性后，孔道窄化，穩(wěn)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(wěn)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，并用

4、稀HNO3對水熱處理后HZSM-5進行酸洗，水熱處理后HZSM-5上苯和甲醇烷基化反應穩(wěn)定性得到改善，反應可以穩(wěn)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(wěn)定性。水熱處理后酸洗，可以脫除ZSM-5的非骨架鋁物種，疏通分子篩孔道，有利于反應中反應物和產物的擴散?；旌媳皆现蠧8芳烴的存在對反應穩(wěn)性產生一定影響，5