甲苯侧链烷基化沸石催化剂——Ⅱ.表征结果与反应性能的关系

在甲醇-甲苯烷基化反应的研究中,以吸附NH_3和吸附CO_2的TPD法表征了几种钾离子交换的沸石及硼钾改质的碱金属阳离子交换的X型沸石催化剂的酸、碱性,并以此关联其催化性能,发现弱的酸性和弱的碱性相匹配对于甲苯侧链烷基化反应更为合适。结合红外光谱和ESCA分析结果,对硼钾改质剂的作用机理作了一些探讨。     

甲苯-甲醇侧链烷基化制取苯乙烯的研究——Ⅰ.ZSM-5和X型沸石催化剂上侧链烷基化反应

本文考察了ZSM-5和X型沸石的碱交换和侧链烷基化催化活性的区别。用Sanderson电负性模型计算了两种沸石的碱性,根据量子化学计算结果和通过对它们酸碱性的比较,从理论上解释了侧链烷基化催化剂碱性的影响和反应空间的要求。     

甲苯,甲醇在碱性沸石上侧链烷基化反应研究：Ⅰ.工艺参数,反应 …

研究了重量空速，的以应温度，载气流速，反应时间等工艺条件对甲苯，甲醇在碱性沸石上侧链烷基化反应的影响。结果表明，虽然不同类型沸石催化剂特不同，但工艺条件对其性能的影响是相似的。     

甲苯-甲醇侧链烷基化制取苯乙烯的研究Ⅱ.KX/KZSM-5改性双沸石催化剂上的侧链烷基化反应

本文研制了一系列用酸组分(H_3BO_3或H_3EO_4)和碱组分(KOH或LiOH)共同改性的KX/KZSM-5双沸石催化剂.这些催化剂具有高的侧链烷基化活性和选择性.用NH_3和CO_2的程序升温脱附对一系列催化剂的酸中心和碱中心进行了物性表征,证明了该反应是酸中心和碱中心的协同催化.     

甲苯甲醇侧链烷基化反应的研究进展

苯乙烯是一种重要的石油化工原料,通常采用苯和乙烯发生烷基化反应首先生成乙苯,然后乙苯脱氢制得苯乙烯。与传统工艺相比,甲苯甲醇侧链烷基化反应具有工艺简单、流程短、能耗低和污染少等特点,因此近年来受到广泛关注。本文对甲苯甲醇侧链烷基化反应的催化剂选择、催化剂改性和反应机理方面进行了评述。     

甲苯、甲醇在碱性沸石上侧链烷基化反应研究 Ⅰ.工艺参数、反应机理的探讨

研究了重量空速、反应温度、载气流速、反应时间等工艺条件对甲苯、甲醇在碱性沸石上侧链烷基化反应的影响。结果表明，虽然不同类型沸石催化剂特性不同，但工艺条件对其性能的影响是相似的。另外，基于实验结果，提出了可能的反应机理。     

甲苯与甲醇侧链烷基化反应热力学分析

采用原子矩阵法确定了甲苯、甲醇侧链烷基化体系的独立反应数,并建立平衡关系,计算了各个反应的平衡常数及反应平衡时平衡组分浓度。经分析表明:体系中绝大多数反应可以自发进行到很高程度;甲醇生成甲醛很困难,而甲醇和甲醛极易分解,提高甲醇的利用率是侧链烷基化反应的关键;适当提高反应温度可以增加苯乙烯选择性;甲醇分解平衡组成中氢气含量很低,并不会影响苯乙烯选择性的降低,提高苯乙烯选择性需要开发高选择性的催化剂,从动力学角度上抑制氢气的生成。     

用于甲苯和甲醇侧链烷基化反应的分子筛催化剂的研究

采用阳离子交换的X-型分子筛作为甲苯和甲醇侧链烷基化反应的催化剂,研究了甲苯侧链烷基化反应的规律。证实了半径大的碱金属离子交换的X-型分子筛,其表面主要显碱性,能够催化甲苯侧链烷基化反应。在Rb-X和Cs-X中引入少量Li~ 离子,能够在原分子筛上形成酸碱协调的活性中心,更有利于侧链烷基化活性的提高。对Cs-X催化剂,当Li/(Li Cs)的摩尔比为0.18时活性最佳。以静电势(e/r)参量表征X-型分子筛表面酸碱的强弱。静电势小,碱性强,静电势大,酸性强;静电势为0.65时,Cs-Li-X催化剂表面酸碱匹配适度,活性最佳。静电势和催化活性的关系与量子化学计算的前沿轨道能量大小和碳原子上的电荷密度分布所作出的预测结论一致。并对甲苯和甲醇侧链烷基化制取乙苯和苯乙烯的适宜条件作了探讨。     

碱土金属化合物改性KX沸石甲苯—甲醇侧链烷基化性能的研究

本文对用碱土金属氧化物或氢氧化物改性的KX沸石用于甲苯-甲醇侧链烷基化直接合成苯乙烯催化剂的反应性能、活性中心特征进行了研究,并且对改性作用机理进行了探讨。制得了一组具有良好侧链烷基化活性的催化剂。其中以氧化钙的改性效果最为显著。在选定的条件下(常压、440℃,1.2h~(-1)),其侧链烷基化总产率可达47.2％,苯乙烯选择性为0.87,即苯乙烯产率可达41.0％.用NH_3及CO_2吸附的程序升温脱附法(TPD)表征其酸碱中心的性质,解释了酸碱性质与催化活性之间的关系。     

稀土和B改性CsX催化剂对甲苯侧链烷基化反应的影响

为了考察稀土元素对B/CsX催化剂的作用效果,采用等体积浸渍法制备了B分别与La、Ce、Yb、Gd改性的CsX催化剂。采用CO_2-TPD-MS、NH_3-TPD-MS、XRD、SEM对催化剂进行了表征,并在连续流动固定床反应器中对催化剂催化甲苯侧链烷基化的性能进行了评价。结果表明,负载稀土元素能够明显增加催化剂的中强碱量和中强酸量,在B/CsX的基础上添加稀土元素能够有效地将甲醇的转化率从30.1%提高至90%以上,将乙苯选择性从29.1%至少提高到80%左右,并且能够抑制副产物苯的生成。     

HY分子筛催化甲苯与叔丁醇烷基化的研究

采用HY分子筛催化剂进行甲苯与叔丁醇的烷基化反应,开展了催化剂制备、红外酸性表征及反应条件研究。研究结果表明,催化剂较佳的分子筛含量为60％,适宜的催化剂焙烧、温度为550℃;较佳的烷基化条件为反应温度200℃、时间4h、压力1．0MPa、甲苯与叔丁醇摩尔比6、空速4h^-1,甲苯转化率达到33．97％,反应产物主要是对叔丁基甲苯;催化剂B酸中心对烷基化催化性能影响显著,随着催化剂B酸量／L酸量比值的增大,甲苯转化率和对叔丁基甲苯选择性均呈现增大的变化趋势。失活催化剂经过洗涤再生,其活性得到部分恢复。     

ZSM-5型甲苯-甲醇烷基化催化剂失活原因的探讨

以甲醇转化及甲苯-甲醇烷基化反应为探针,考察了 ZSM-5型甲苯-甲醇烷基化催化剂的活性稳定性。用 TPD、(?)R 等方法测试了催化剂表面酸性质,表明沸石表面酸性质及载体本身的性质均是影响催化剂活性稳定性的重要因素。催化剂表面上的 L 酸中心与较强的 B 酸中心共同存在时可加速甲醇自身转化反应,从而引起催化剂积炭失活,稳定性下降。     

Zeolite Catalyst MCM-94 for Alkylation Reaction Tested in Pilot Scale at Jilin Petrochemical Company

The project for application of alkylation catalyst composed of MCM-49 zeolite,the intellectual property rights of which is possessed by the Jilin Petrochemical Company,is ready for pilot tests on the sideline before its application in the acetone-phenol unit.The cumene     

丙烯与苯烷基化反应中反应条件对分子筛催化剂失活机理的影响及再生

研究了反应温度、空速、苯 /烯摩尔比对催化剂失活机理的影响。反应温度对催化剂失活机理产生影响 ,而空速及苯 /烯摩尔比的变化对催化剂失活机理不产生影响。氢气法不能使失活催化剂再生 ,提出了氧气法再生工艺的适宜条件。     

苯与丙烯烷基化反应中温度对Y沸石催化剂失活的影响

研究了丙烯与苯反应中反应温度对改性Y沸石催化剂失活的影响。通过TG、元素分析、FT-IR和裂解-色质等手段,分析了失活催化剂中的"焦炭"。结果表明,在较低反应温度下,催化剂失活的原因可能是由于沸石孔口直径为0 7～0 8nm,在超笼内生成较大分子的产物或中间化合物很难扩散出去,滞留在超笼中,导致孔口堵塞;在较高反应温度下,催化剂失活原因可能是催化剂活性中心缓慢地被积碳占据,直至积碳堵塞孔口后,活性便迅速下降。     

MFI型核壳分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

 以类苯环形 HZSM-5分子筛为核,通过动态水热法在其上外延生长一层纯硅 Silicalite-1壳层,合成了 HZSM-5/Silicalite-1复合分子筛催化剂,对其进行了 XRD、SEM、NH₃-TPD 和 Py-IR 表征,并在连续流动固定床反应器中进行甲苯甲基化合成对二甲苯催化反应评价其催化活性。结果表明,合成的是以 HZSM-5为核、Silicalite-1为壳的核壳分子筛,Silicalite-1壳层的覆盖度为86%;与纯 ZSM-5相比,复合分子筛的酸性明显减弱,且酸量减少。HZSM-5/Silicalite-1复合分子筛对甲苯甲基化合成对二甲苯反应表现出了高的催化活性和较高的对位选择性,在甲苯的转化率为28.1%时, 对二甲苯选择性达到74.3%。     

分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展

固体酸烷基化技术是炼油领域的研究热点,而分子筛则是研究最多的固体酸催化剂。综述了分子筛在烷基化反应中的构效关系研究进展。烷基化反应活性主要受分子筛酸密度、酸类型影响,较高的酸密度有助于提高目标产物收率以及延长催化剂寿命。中强B酸有利于烷基化反应的进行,而强L酸位点的存在不利于烷基化反应,会加速催化剂失活。分子筛孔径大小与孔道连接状况对烷基化反应产物的生成具有择形催化作用。分子水平理性设计和精细调变分子筛催化剂,制备物性更适宜于烷基化反应要求的固体酸是今后研发的重点。