P-H2O2處理對ZSM-5分子篩催化環(huán)己烯水合性能的影響.pdf

1、環(huán)己醇是生產(chǎn)己二酸和己內(nèi)酰胺的中間體,也是一種重要的工業(yè)溶劑。傳統(tǒng)環(huán)己醇生產(chǎn)方法是環(huán)己烷氧化法,但該方法存在爆炸危險。日本旭化成開發(fā)了一種更經(jīng)濟(jì)和更安全的水合工藝。這一工藝的關(guān)鍵在于催化劑的選擇。與其他催化劑相比,HZSM-5分子篩顯示出較好的水合反應(yīng)活性,但仍存在環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率低,反應(yīng)速率慢等缺點。因此,對HZSM-5分子篩進(jìn)行改性使之更適合于水合反應(yīng)是一個重要的研究方向。
　　 本文首先考察了HZSM-5分子篩硅鋁比及晶粒大小

2、對環(huán)己烯水合反應(yīng)的影響,得到SiO2/Al2O3摩爾比為25及更小晶粒的HZSM-5分子篩是較優(yōu)的水合催化劑。其次研究了磷和水蒸氣聯(lián)合改性對HZSM-5分子篩的物化性能、表面酸性以及催化環(huán)己烯水合制備環(huán)己醇性能的影響。XRD表征改性后的催化劑沒有新的晶相生成。NH3-TPD表明磷的引入結(jié)合水蒸氣處理改變了分子篩表面酸強(qiáng)度,減少了酸中心數(shù),特別是減少了強(qiáng)酸中心數(shù)。吡啶吸附紅外結(jié)果表明減少的強(qiáng)酸中心數(shù)主要為B酸。此外,強(qiáng)酸中心數(shù)的減少,促進(jìn)

3、了環(huán)己烯轉(zhuǎn)化的同時也提高了環(huán)己醇的選擇性。得出環(huán)己烯水合反應(yīng)活性與催化劑的酸量尤其是強(qiáng)酸量以及酸強(qiáng)度密切相關(guān)。催化劑改性的最佳條件:磷負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8％,水熱處理溫度570℃,水熱處理時間2h。在此最佳條件下,環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率和環(huán)己醇選擇性可達(dá)8.31％和97.73％。最后,利用H2O2對HZSM-5分子篩進(jìn)行處理,并采用X射線衍射、N2低溫吸附、掃描電子顯微鏡、NH3-TPD、吡啶吸附-脫附紅外光譜等方法進(jìn)行了表征。考察了H2O2處理對