用β沸石催化蒸馏合成丙二醇乙醚

对β沸石进行水蒸气处理获得一种高活性和稳定性的合成丙二醇乙醚用固体酸催化剂。考察了反应温度、反应压力、乙醇与环氧丙烷进料摩尔比、环氧丙烷空速对反应转化率和选择性的影响 ,确定了适用于改性 β沸石催化剂的最佳工艺条件 :90～ 110℃ ,0 2～ 0 4MPa。经批量放大制备的催化剂用于催化蒸馏中试研究 ,与小试结果一致。     

硅胶负载磷钨酸铯催化合成对甲氧基苯乙酮

采用两步浸渍法制备了硅胶负载磷钨酸铯催化剂Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2,将其用于催化合成对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和NH3程序升温脱附等技术对Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂进行了表征,考察了Cs2.5H0.5PW12O40负载量、催化剂用量、反应物配比、反应温度、反应时间等对p-MOAP合成反应的影响。表征结果显示,Cs2.5H0.5PW12O40和Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂保持了H3PW12O40的Keggin结构,且Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂中Cs2.5H0.5PW12O40主要聚集在载体表面。实验结果表明,优化的合成p-MOAP工艺条件为:Cs2.5H0.5PW12O40负载量为30%(质量分数)的Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂用量为4%(占总物料的质量分数)、苯甲醚与乙酸酐的摩尔比为10、反应温度100℃、反应时间120min。在此条件下,使用新鲜催化剂时,p-MOAP的收率达到83.4%,选择性达到96.1%。     

Hβ沸石结晶度测定方法的研究

建立了一种应用多晶Ｘ射线散射测定Ｈβ沸石结晶度的方法，它避开了非干散射，只应用相干散射。以内标物ＣａＦ２与自制的Ｈβ沸石按不同比例配制成ＣａＦ２－Ｈ系列样品，应用Ｈβ沸石和ＣａＦ２的结构参数，对此系列样品进行相干散射强度计算值与观察值的拟合，解出此样品Ｈβ的结晶度ｘβ为０．８５。     

磷钨酸镓催化合成对甲氧基苯乙酮

以磷钨酸镓(GaPW_(12)O_(40))和磷钨酸铟(InPW_(12)O_(40))为催化剂,苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)。采用FTIR和XRD等方法对催化剂进行了表征;考察了催化剂种类、反应条件等对催化性能的影响。表征结果显示,GaPw_(12)O_(40)和InPW_(12)O_(40)保持了Keggin型结构。实验结果表明,GaPw_(12)O_(40)催化剂的催化效果最好,InPW_(12)O_(40)催化剂次之;在GaPW_(12)O_(40)催化剂0.1 g、乙酸酐20 mmol、n(苯甲醚):n(乙酸酐)=5、反应温度90℃、反应时间30min的条件下,乙酸酐的转化率达到98.49%,p-MOAP的选择性达到94.91%且纯度较高。     

氢氧化四乙基铵对Hβ沸石脱硅过程的影响

采用NaOH溶液对Hβ沸石进行脱硅处理,制备了一系列不同硅铝比的脱硅Hβ沸石,考察了模板剂氧氧化四乙基铵(TEAOH)对脱硅过程的影响及脱硅Hβ沸石在甲苯与叔丁醇烷基化反应中的催化性能。采用ICP、XRD、NH_3-TPD、FTIR、N_2吸附和~(29)Si MAS NMR等手段对脱硅Hβ沸石进行了表征。表征结果显示,脱硅Hβ沸石存在部分介孔结构;TEAOH的存在能有效保护Hβ沸石的骨架结构,提高Hβ沸石晶体的结晶度。当c(NaOH)=0.03 mol/L时,对含TEAOH的Hβ沸石进行处理制备的Hβ0(0.03)沸石的酸量最大,催化活性最高。以Hβ0(0.03)沸石为催化剂,在反应温度180℃、反应时间4h、n(甲苯):n(叔丁醇):n(正己烷)=1:3:10、m(甲苯):m(催化剂)=8时,甲苯转化率为65.7%,叔丁基甲苯选择性为98.4%,对叔丁基甲苯选择性为75.8%。     

Hβ沸石催化剂催化α-甲基萘的异构化反应

研究了α-甲基萘在HZSM-5,HY,HUSY,Hβ沸石催化剂上的异构化反应。发现催化剂活性和选择性与沸石的孔道结构和表面酸性相关,Hβ沸石催化剂能有效地抑制双分子歧化副反应。在相同的反应条件下,Hβ沸石催化剂表现出较高的反应活性和β-甲基萘选择性。同时,采用Hβ沸石作为α-甲基萘异构化催化剂,考察了催化剂制备及异构化反应条件。结果表明,当反应温度低于300℃时,主要发生异构化反应;在较高温度下,歧化反应成为主要反应。在较佳反应条件下,α-甲基萘的转化率为70.0296,异构化产物β-甲基萘的选择性在97％以上。     

磷钨酸铯催化合成对甲氧基苯乙酮

以磷钨酸铯(Cs2.5H0.5PW12O40)为催化剂合成了对甲氧基苯乙酮(p-MOAP),采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、N2吸附和NH3程序升温脱附等方法对Cs2.5H0.5PW12O40催化剂进行了表征;考察了Cs2.5H0.5PW12O40催化剂活化温度、反应条件及反应产物等对苯甲醚乙酰化反应的影响。表征结果显示,多孔性的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂保持了H3PW12O40的Keggin结构和酸强度,但酸量明显小于H3PW12O40。实验结果表明,适宜的p-MOAP合成条件为:300℃下活化的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂用量为0.18g(以20mmol乙酸酐计)、n(苯甲醚):n(乙酸酐)=10、反应温度115℃、反应时间40min。在此条件下进行了4次重复实验,p-MOAP的收率达61.3%～64.8%、选择性达96.10%～96.80%。苯甲醚乙酰化反应的产物p-MOAP和醋酸对Cs2.5H0.5PW12O40催化剂的活性具有抑制作用。     

磷钨酸催化合成对甲氧基苯乙酮

以苯甲醚和乙酸酐为原料,在磷钨酸催化作用下,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮;考察了催化剂预处理温度、原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂种类对产物收率的影响;考察了传统磁力搅拌加热、微波辐射、超声波辐射3种加热方式对酰基化反应的影响。实验结果表明,不同的杂多酸中磷钨酸的催化活性最好;在磷钨酸预处理温度150℃、苯甲醚0.1mol、n(乙酸酐)∶n(苯甲醚)=1.5、磷钨酸用量1.0g、反应时间4h、磁力搅拌加热、反应温度100℃的条件下,对甲氧基苯乙酮的收率为52.9%;以微波辐射方式合成的效果最好,其次是超声波辐射,两者都优于传统的磁力搅拌加热方式;磷钨酸催化剂可再生重复使用,再生焙烧温度越高,回收后的磷钨酸催化效果越好。     

芳烃在Hβ沸石上的烷基转移反应研究

考察了芳烃在Ｈβ沸石上的烷基转移反应中温度、空速、原料比以及ＳｉＣｌ４脱铝、金属氧化物改性对催化活性和选择性的影响，并将Ｈβ沸石与ＨＭ、ＨＺＳＭ－５的催化活性进行了比较。     

丙烯直接水合制二异丙基醚Hβ沸石催化剂的研究

考察了不同条件下制备的Ｈβ沸石催化剂的丙烯直接水合制二异丙基醚的活性和选择性，并通过ＮＨ３－ＴＰＤ，吡啶红外吸收光谱对Ｈβ沸石的表面酸性质进行表征，研究了Ｈβ沸石催化剂表面酸在丙烯水合制二异丙基醚反应中的作用。     

β沸石催化剂上二异丙苯与苯反应机理及催化剂失活

采用Ｉｎ－ｓｉｔｕ ＩＲ和ＴＰＤ－ＩＴＤ研究了二异丙苯同荣等异丙苯，苯和丙烯在改性β沸石催化剂上的吸附和反应，考察了１，３－ＤＩＰＢ和１，４－ＤＩＰＢ与苯烷基转移的反应性能，催化剂的酸性和催化剂的稳定性。结果表明，１，３－ＤＩＰＢ与苯烷转移反应主要按双分子反应ＳＮ２－１机理进行，而１，４－ＤＩＰＢ与苯主要按单分子反应ＳＮ１机理进行；１，３－ＤＩＰＢ和１，４－ＤＩＰＢ之间存在着异构化反应。     

铬改性多级孔Hβ分子筛的制备与表征

以碱处理的多级孔Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备出Cr改性多级孔Hβ分子筛,通过XRD、BET、NH_3-TPD、Py-FTIR和TG-DTG等表征手段对催化剂进行分析,以苯甲醚与乙酸酐酰化反应为探针,探究催化剂制备条件对酰化反应的影响。结果表明:Cr的负载量5%,焙烧温度550℃,焙烧时间4 h;所制备的催化剂酰化反应效果最好,在该制备条件下发现,Cr改性没有改变BEA的晶体结构,催化剂仍具有多级孔结构,且Cr的负载增加了催化剂酸量;同时该催化剂具有良好的再生效果。     

β沸石的合成及其在裂化催化剂中的应用

采用水热法合成β沸石并进行了表征 ,比较了β沸石标样、自制β沸石和工业β沸石试样的各项物化指标。考察了裂化催化剂中引入 β沸石对催化活性和产品分布的影响 ,对USY沸石与ZSM -5、β沸石两种或多种沸石复配作为活性组分的裂化催化剂进行了较全面的评价和比较。结果表明 :β沸石引入裂化催化剂能明显提高裂化活性并降低积碳的生成 ,能增加异构烯烃 (iC4 =+iC5=)和汽油的产率 ,提高汽油辛烷值。USY、ZSM -5和 β沸石三者复配作为活性组分可提高裂化催化剂的综合指标 ,(iC4 =+iC5=)产率较参比催化剂提高 1 5 0 % ,汽油产品辛烷值 (RON)提高 2 0 5。     

小晶粒β沸石催化的苯甲醚与乙酸酐酰化反应

合成了结晶度较高的小粒晶β沸石,TEM表征结果表明,其粒径分布在210～300 nm之间.以该小粒晶β沸石为催化剂,对苯甲醚和乙酸酐酰化反应进行了研究.结果表明,反应温度和压力对催化剂的活性和稳定性都有很大影响.随着温度的升高,催化剂活性增加,但稳定性降低;随着压力的升高,催化剂的活性有一极大值.小晶粒β沸石与商业β沸石催化性能的对比研究发现,小晶粒β沸石具有较高的催化活性,这可能是由于谮其粒径较小,反应物更容易接近其活性位的缘故.     

Hβ沸石催化合成缩醛(酮)

以Hβ沸石为催化剂,研究了环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正辛醛、苯甲醛十种醛(酮)与乙二醇的缩合反应。系统考察了反应时间、醛(酮)与醇的配比、Hβ沸石的用量及催化剂重复使用等因素对缩合反应的影响,优化了反应条件。实验结果表明,在醛(酮)与乙二醇摩尔比为1∶1.2、催化剂用量(0.1m ol醛(酮))为0.2g、反应时间2h的条件下,大多数醛(酮)转化率可达90%以上,缩醛(酮)选择性可达98%以上。证明Hβ沸石对该缩合反应有较高的催化活性和选择性。     

改性Hβ沸石在甲醇汽油催化改性中的应用和表征

采用浸渍法制备了Ag,Mo改性的Hβ沸石,并将其用于甲醇与汽油的体积比为15:85的甲醇汽油(简称M15甲醇汽油)轻组分的催化改性反应中,考察了改性Hβ沸石的催化活性;采用NH_3-TPD,IR,XRD方法对改性Hβ沸石的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,改性前后Hβ沸石在M15甲醇汽油轻组分催化改性反应中都具有一定的活性,其中负载量(质量分数)为3%的Ag改性Hβ沸石的活性最高,用其催化M15甲醇汽油轻组分改性反应后,M15甲醇汽油的饱和蒸气压显著降低,各改性Hβ沸石的催化活性是强酸中心和弱酸中心共同作用的结果;表征结果显示,部分改性Hβ沸石的IR谱图中出现了新吸收峰,但试样的晶体结构没有改变。     

β沸石催化精馏合成丙二醇单乙醚的研究

用改性 β沸石催化精馏合成丙二醇单乙醚 ,考察了反应温度 (压力 )、乙醇与环氧丙烷进料摩尔比、环氧丙烷空速、塔顶回流量与环氧丙烷流量之比对反应转化率和选择性的影响 ,确定了反应的最佳工艺条件 :反应温度 =110～ 130℃ ,乙醇 /环氧丙烷 (摩尔比 ) =( 1.5～ 2 )∶1,空速 =0 .4～ 0 .8h-1,回流量与环氧丙烷进料量之比 =6∶1,在此条件下 ,环氧丙烷接近完全转化 ,单醚选择性和单醚收率达 90 %以上。     

分子筛Hβ担载磷钨杂多酸催化甲苯与乙酸酐的酰化反应研究

 分别以SiO₂、HZSM-5分子筛、Hβ分子筛为载体，采用浸渍法制备了几种担载型12-磷钨杂多酸（PW-12）催化剂，采用BET、XRD、Py-IR等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征，考察了制备的催化剂在甲苯与乙酸酐（AA）常压Friedel-Crafts酰基化反应中的作用规律。结果表明，Hβ分子筛经脱铝处理后骨架结构未发生变化，担载量为20%（质量分数）的PW-12制得的催化剂20%PW/Hβ的比表面积高、活性中心分散度良好、总酸量大并拥有较多的B酸位; 该催化剂对常压、100 ℃条件下的甲苯与乙酸酐（AA）酰基化反应具有良好的催化活性，甲基苯乙酮（MAP）收率为14.06%，产物中对甲基苯乙酮（p-MAP）的质量分数为97.65%。     

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%。