無(wú)機(jī)改性蒙脫土的制備及其低濃度乙醇脫水制乙烯的催化性能研究.pdf

1、在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，作為石油化工行業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料之一，乙烯的產(chǎn)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，對(duì)于正處在高速發(fā)展階段的中國(guó)來(lái)說(shuō)，更加需要提高乙烯的產(chǎn)量。由于石油等不可再生資源的枯竭，石油價(jià)格長(zhǎng)期飛漲的走勢(shì)以及生物乙醇生產(chǎn)技術(shù)的快速進(jìn)步，酸催化生物乙醇脫水制乙烯正逐步成為取代石油裂解制乙烯的主要來(lái)源。
　　本文首先利用共聚法制備出了鎳鋁柱撐蒙脫土，運(yùn)用XRD、氮?dú)馕矫摳椒治觥T-IR等表征手段對(duì)催化劑的微觀結(jié)

2、構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析并研究了其低濃度乙醇(30 vol％)脫水制乙烯的催化性能。結(jié)果顯示Ni、Al能夠形成聚合羥基鎳鋁離子進(jìn)入蒙脫土層間，使得蒙脫土的比表面積，層間距大大增加，經(jīng)過(guò)焙燒之后成為活性中心，表現(xiàn)出較好的催化活性，Al-PILC在反應(yīng)溫度為500℃時(shí)，乙烯選擇性為91.2％。
　　針對(duì)聚合羥基鋁離子的不可置換型而使活性中心分散不均勻的缺點(diǎn)，采用不同種類(lèi)不同濃度的無(wú)機(jī)酸改性蒙脫土，結(jié)果顯示隨著硫酸濃度的升高，鈉型蒙脫土吸附脫附

3、曲線的滯后環(huán)由H4向H3型轉(zhuǎn)變，當(dāng)硫酸濃度達(dá)到25％時(shí)，改性蒙脫土的滯后環(huán)成為標(biāo)準(zhǔn)的H3型，鈉型蒙脫土由原來(lái)的狹縫孔轉(zhuǎn)變成了片狀粒子的堆積孔，蒙脫土的板層結(jié)構(gòu)被剝離，比表面積達(dá)到335 m2/g，孔徑由原來(lái)的3.81 nm增大為9.13 nm。用不同濃度的磷酸和鹽酸改性之后，板層結(jié)構(gòu)、孔徑分布基本不變，比表面積最大分別為132 m2/g和246 m2/g。
　　經(jīng)過(guò)25％硫酸改性蒙脫土，Al137+柱撐，磷鉬酸負(fù)載三步改性制備出了

4、活性組分高度分散、高選擇性的催化劑，并借助XRD、FT-IR、氮?dú)馕矫摳椒治?、TG、NH3-TPD、TEM等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明:蒙脫土具備“記憶效應(yīng)”，在25％硫酸改性后實(shí)現(xiàn)板層剝離，經(jīng)過(guò)羥基鋁離子柱撐，能夠恢復(fù)其層狀結(jié)構(gòu)。三步改性后，蒙脫土的比表面積大大增加，鋁柱在層間分布更加均勻，弱酸由0.086 mmol/g增加到0.178 mmol/g，B酸L酸得到平衡調(diào)節(jié)。催化結(jié)果顯示PTMA-H2SO4-PILC對(duì)低濃度乙醇