MP-01新型异丙苯催化剂中试研究

采用MP—01新型异丙苯催化剂，在中试装置上进行了苯与丙烯液相烷基化反应合成异丙苯试验，通过催化剂寿命试验及条件试验考察了MP—01新型异丙苯催化剂的性能。催化剂寿命试验表明，MP-01催化剂具有良好的反应稳定性和选择性。在苯烯比2．5，丙烯空速0．8h^-1，循环量2．0t/h，反应器人口温度145℃的条件下．丙烯转化率100％，烃化液中异丙苯含量36％～37％，异丙苯选择性85％～87％，丙基选择性100％，正丙苯质量分数为50～120μg／g。苯烯比、温度、空速等条件试验证明：MP—01催化剂可以在低温、低苯烯比、高空速的反应条件下使用。在人口温度135℃，循环量2．0t/h，苯烯比2．5、空速1．0h。的条件下，丙烯转化率100％，丙基选择性100％．异阿苯选择性85％～86％，正丙苯未检出。     

α－MS加氢催化剂的开发与研究

α－甲基苯乙烯（α－ＭＳ）是化工厂用异丙苯生产苯酚、丙酮的副产物。本文对α－ＭＳ加氢生成异丙苯催化剂制备方法进行研究，并考察了工艺条件对其反应活性、选择性的影响。结果表明Ｐｔ，Ｐｔ－Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３（改性）催化剂在反应温度为６０～６５℃、空速为１～２ｈ（－１）、氢油比为２５０～６０００（ｖ）时，具有较好催化性能；活性达９８％、选择性达１００％，并具有一定的抗工艺条件干扰性能。     

异丙苯在Cu-HMS分子筛上的催化氧化

以含Cu的中孔分子筛(Cu-HMS)为催化剂,研究异丙苯的催化氧化。研究发现,Cu-HMS催化剂的加入使异丙苯氧化的诱导期显著缩短。在75℃下,以Cu-HMS为催化剂,O2为氧化剂的纯异丙苯氧化反应,苯乙酮为主要副产物,反应的选择性和转化率都很高。当催化剂用量为1 5×10-4mol/ml时,反应8h后,异丙苯转化率为32 7%,目的产物的累积浓度(质量分数)为37 7%,选择性为99%;反应12h后,异丙苯转化率为42 4%,目的产物的累积浓度为46 3%,选择性为95 6%。     

丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯

在Na/K2CO3催化剂的作用下,丙烯二聚制备4-甲基-1-戊烯。研究了载体K2CO3的结构性质对催化剂催化性能的影响,并优化了反应条件。结果表明,用孔径集中分布于102～103nm的K2CO3作为载体,可制得性能良好的催化剂。在压力10 0MPa,温度130～150℃,丙烯液态空速1 0～1 5h-1的反应条件下,丙烯单程转化率不小于32%,4-甲基-1-戊烯的选择性不小于90%;经5000h连续运转实验表明,催化剂具有良好的稳定性。     

固体超强碱K/K_2CO_3催化丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯

采用新型固体超强碱3%(w)K/K_2CO_3催化丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯(4MP1),考察了反应温度、反应时间、丙烯进料量、m(丙烯)∶m(催化剂)及催化剂重复使用对反应的影响,研究了催化剂的异构化活性。实验结果表明,在150℃、20 h、丙烯进料量27 g、m(丙烯)∶m(催化剂)=2.7条件下,丙烯转化率为43%,二聚产物的选择性为99.3%,4MP1的选择性为86.3%,反应诱导期为3.3 h,丙烯平均反应速率为0.062 g/(g·h);催化剂可重复使用4次,在重复使用过程中,丙烯转化率、二聚产物的选择性和4MP1的选择性均缓慢下降,反应诱导时间逐渐延长。催化剂的异构化活性占二聚活性的26%,异构化活性较高。     

纳米氧化镁用于异丙苯催化氧化制过氧化氢异丙苯研究

合成了具有介孔结构的纳米MgO,并对其用于异丙苯选择性氧化制过氧化氢异丙苯(CHP)的催化性能进行了研究。结果表明,纳米MgO在异丙苯选择性氧化制过氧化氢异丙苯过程中表现出良好的催化性能,在MgO添加量为原料质量的1%、空气流速200 mL/min、反应温度80℃、常压条件下反应8 h,异丙苯转化率达到30.53%,CHP选择性达到94.78%。     

异丙苯在酸性催化剂上的主要化学反应路径

 采用小型固定流化床装置(ACE-Model R), 研究了反应温度在450～600℃范围内, 异丙苯在酸性催化剂上的主要化学反应路径。结果表明, 异丙苯在酸性催化剂上的主要化学反应有脱烷基反应、烷基侧链裂化反应、烷基转移反应和氢转移反应等, 其中脱烷基反应是最主要的化学反应, 其选择性为67%～88%;烷基侧链裂化反应选择性为1%～2%;烷基转移反应选择性为1%～10%; 氢转移反应选择性为1%～3%。提高反应温度既有利于脱烷基反应又有利于烷基侧链裂化反应, 烷基侧链裂化反应选择性的增加有利于C₁～C₂等小分子烃类和短侧链芳烃的生成, 但高温不利于烷基转移反应和氢转移反应.     

温度、空速对β沸石催化剂上混合二异丙苯异构化反应的影响

对混合二异丙苯在β沸石催化剂上的异构化反应进行了研究,考察了温度、质量空速对异构化反应的影响,同时还进行了100h催化剂稳定性实验。实验结果表明,随着反应温度的升高,对二异丙苯的转化率增加,间二异丙苯的选择性减小;对二异丙苯的转化率随空速的提高先增加后逐渐降低,间二异丙苯的选择性随空速的提高而增加。在3.5MPa下混合二异丙苯异构化反应的适宜条件为:温度210℃、质量空速3h-1,在该条件下对二异丙苯的转化率为41.59%,间二异丙苯的选择性为64.46%,液态产品中间二异丙苯的质量分数达55.21%。     

VPO催化剂上甲基芳香烃氨氧化制芳香腈

考察了VPO催化剂在甲苯、3-甲基吡啶、对氯甲苯、对二甲苯氨氧化反应中的催化性能,结果表明,VPO催化剂上甲苯和3-甲基吡啶均有较好的转化率和对腈的选择性,其腈产率可以达到87%以上.但苯环上其它位基团对反应存在较大影响,对氯苯甲腈最高产率61%,对二苯甲腈最高产率40%,在n(P)/n(V)较大的VPO催化剂上发现有对甲基苯甲腈生成.     

丙烯和苯液相烷基化反应中分子筛性能的研究

对丙烯和苯液相烷基化反应中的几种分子筛的性能进行了比较研究。结果表明,MCM-56分子筛催化剂烷基化反应稳定性及产物选择性明显优于Y、β分子筛催化剂。MCM-56分子筛催化剂更能适应低温反应和低苯烃比反应,推荐工艺条件为:温度130～145℃、压力2 5MPa、n(苯)/n(烃)=2～3、丙烯空速0 8～1 0h-1。     

α-甲基苯乙烯加氢生成异丙苯Pd/γ-Al_2O_3催化剂制备及评价

用不同的方法制备了一系列的Pd/-γAl2O3和Pd-Ni/-γAl2O3催化剂,并在溢流床反应器中对其-α甲基苯乙烯(AMS)加氢为异丙苯的催化性能进行了评价。结果发现用浸渍沉淀法制备的0.25%Pd/-γAl2O3催化剂性能较佳,在0.7MPa、100℃、空时为17min和氢气放空量为10mL/min～20mL/min的条件下,其AMS转化率近100%,异丙苯的选择性为94%以上。对使用过的催化剂进行了Χ射线衍射、透射电镜、扫描电镜表征和能谱分析的结果表明:催化剂钯颗粒分散均匀,反应500h未见晶粒聚集,钯含量不变。制备的最佳催化剂性能可比工业上应用的进口催化剂,甚至在短的实验测时期内还略优。     

分子筛催化甲苯丙烯合成异丙基甲苯

研究了甲苯－ 丙烯烷基化合成异丙基甲苯分子筛型 Ｉ Ｐ Ｔ － ０８３ 催化剂性能。 结果表明,在适宜 的反应条件（ 反应温度４０３ ～４４３ Ｋ ,甲苯／ 丙烯摩尔比９／１ ～１０／１ ,质量空速 １ ．０ ～１ ．５ ｈ － １） 下,甲苯转化率９ ％ ～１１ ％ ,异丙基甲苯选择性 ９７５ ％ ～９８５ ％ ,邻－ 异丙基甲苯选择性 ３ ．５ ％ ～３ ．９ ％ ,单程反应的 稳定性超 过７５０ ｈ 。 催化剂具 有良好的制备重复性和再生性能。     

选择催化裂化制间二异丙苯反应工艺和催化剂的改性

在小型固定床反应器上采用纳米HZSM-5分子筛催化剂对混合二异丙苯进行选择催化裂化制间二异丙苯,考察了反应温度和重时空速对选择催化裂化反应的影响,得到的优化反应条件为:常压、反应温度420℃、重时空速3h~(-1)、氮气为载气。在此条件下,8h内的平均结果为:对二异丙苯裂化率89.8%,间二异丙苯收率72.7%,二异丙苯产物中间二异丙苯的质量分数90.2%。反应工艺的研究结果表明,在无载气的条件下,原料中通入苯可减少反应过程的积碳。对纳米HZSM-5分子筛催化剂进行改性的实验结果表明,采用水热处理12h的改性方法可有效提高催化剂的催化性能和稳定性,同时产物中间二异丙苯的含量很高,可有效提高后续分离过程的效率。     

反应温度和剂油比对催化裂化反应的影响

选取各种不同孔径的分子筛催化剂如AIMCM-41、纳米双介孔分子筛(NBMAS)和微孔分子筛HZSM-5,以异丙苯和1,3,5-三异丙苯为模型反应物,采用脉冲法考察反应温度和剂油比对催化裂化反应的影响。实验结果表明,不同反应物的催化裂化反应采用不同的催化剂、反应温度和剂油比对裂解转化率和裂解产物的分布有不同的影响。异丙苯裂化反应中,在转化率增加的同时,小分子烯烃的选择性增加,其副产物(对-二异丙苯和间-二异丙苯)的选择性降低;在1,3,5-三异丙苯的裂解反应中,随着裂解程度的加深,小分子烯烃的选择性增加,中间产物(异丙苯和二异丙苯)的选择性降低。     

Ti/HMS和Ti/MSU催化剂制备、表征及催化性能研究

以十二烷基胺为模板制备HMS、Ti/HMS,以十二烷基聚氧乙烯醚为模板剂制备MSU和Ti/MSU分子筛催化剂,并用X射线衍射、N2吸附-脱附对催化剂样品进行表征。利用丙烯环氧化反应、1-丁烯环氧化反应、异丙苯氧化反应对制备的催化剂进行性能评价。结果表明:纯硅HMS和MSU分子筛对上述反应没有催化活性;Ti/HMS和Ti/MSU在丙烯环氧化和1-丁烯环氧化反应活性较高;Ti/HMS和Ti/MSU在异丙苯氧化反应中具有一定的催化作用,但对产物选择性偏低。     

异丙苯裂化反应路径及苯生成影响因素分析

在催化裂化反应条件下，研究了异丙苯主要裂化反应路径以及反应过程中反应温度和分子筛类型对苯产率和选择性的影响规律。结果表明，异丙苯裂化中的主要反应为脱烷基反应和侧链质子化裂化反应，苯主要来自异丙苯的脱烷基反应；高温和择形分子筛有助于提高异丙苯裂化生成苯的产率和选择性；在反应温度为550℃、质量空速为8h-1、剂油质量比为6的条件下，异丙苯在择形分子筛催化剂上裂化生成苯的产率和选择性分别可达40%和55%以上。     

Fe_2O_3-ZrO_2/交联蒙脱石复合材料的合成和催化性能研究

合成了 Zr O2 /交联蒙脱石 ( Zr-CLM)和 Fe2 O3 -Zr O2 /交联蒙脱石 ( FZ-CLM)催化剂并进行了表征 ,结果表明此类催化剂具有一定的酸性 ,对 NH3 吸附量在 0 .5 8～ 0 .4 5 mmol/g之间 ;热稳定性可达 6 5 0℃ ;在 6 5 0℃焙烧 ,CLM比表面积保留 80 %以上 ,晶面间距保持在 1 .6 1～ 1 .86 nm。在 CLM上异丙苯发生裂化 (脱烷基 )和脱氢反应 ,1 ,2 ,4 -三甲基苯主要发生歧化反应 ,歧化反应选择性达到 82 .7%以上。催化剂活性和选择性与预处理温度有关 ,0 .2 -FZ-CLM催化活性和热稳定性高于 Zr-CLM。     

TS-1催化剂催化合成4-甲基邻苯二酚

研究了TS -1催化剂催化 4-甲酚与低浓度过氧化氢水溶液合成 4-甲基邻苯二酚的反应。结果表明 ,在适宜的反应条件下 ,转化率、选择性及 4-甲基邻苯二酚的单程收率以 4-甲酚计分别为 19 91%～ 2 1 0 1%、69 96%～73 5 3 %、14 64 %～ 14 70 %。并在试验基础上 ,探讨了其反应机理     

均三异丙苯合成的研究

 采用烷基化法合成均三异丙苯。对离子液体催化剂进行筛选,对苯与丙烯在离子液体催化下合成三异丙苯的烷基化反应工艺条件进行考察,采用过烷基化方法提高反应产物的n(均三异丙苯)/ n(偏三异丙苯),通过精馏方法提纯均三异丙苯。结果表明,较好的离子液体催化剂为2AlCl3/Et3NHCl;确定的较好的反应条件为：离子液体体积分数为10%,反应温度为50℃,丙烯用量为3.50mL/s。     

分子筛催化剂上二异丙苯的择形催化裂化

通过比较4种不同类型的分子筛 HY,Hβ,HZSM-22,HZSM-5,确定了HZSM-5分子筛对二异丙苯择形催化裂化反应具有良好的性能;同时考察了 HZSM-5分子筛的粒径对二异丙苯择形催化裂化反应的影响,确定了纳米 HZSM-5分子筛对该反应的选择裂化性能最好。考察了反应温度和质量空速对二异丙苯择形催化裂化反应的影响,实验结果表明,在反应压力0.1 MPa、反应温度380℃、质量空速6 h~(-1)的条件下,纳米 HZSM-5分子筛上对二异丙苯的裂化率为93.23%,产物二异丙苯中间二异丙苯的选择性为94.20%,间二异丙苯的收率为75.68%。并经实验发现,用质量分数为0.1%的 La 改性纳米 HZSM-5分子筛可提高 HZSM-5分子筛择形催化裂化二异丙苯反应的稳定性。