MgO/MCM-22催化苯与草酸二乙酯烷基化合成乙苯的研究

实验以MgO/MCM-22为催化剂,在气相连续流动固定床反应器上催化苯与草酸二乙酯(DEO)烷基化,合成乙苯(EB)。考察了MgO负载量变化和工艺条件的影响。以硝酸镁为前驱体通过等体积浸渍法制备了MgO/MCM-22催化剂,并以低温N_2吸附脱附、X射线衍射、NH_3-TPD、吡啶吸附IR等,对催化剂进行了表征。实验结果表明:随MgO负载量的增加,苯的转化率逐渐下降,而乙苯的选择性明显提高,这主要是由于负载MgO后催化剂的酸性位数量下降引起的。以MCM-22为催化剂,在最佳反应条件下:温度653 K,空速为2 h~(-1),原料配比n(苯):n(DEO)=4:1,苯的转化率为37.5%,乙苯选择性为80.3%。     

络合浸渍MgO改性MCM-22催化甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯

以硝酸镁为前体、柠檬酸为络合剂,通过络合浸渍法制备了负载量(w)为20%的MgO改性MCM-22分子筛催化剂;在气相连续流动固定床反应器上,研究了该催化剂催化甲苯与碳酸二甲酯烷基化反应合成对二甲苯的性能;采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-FTIR等手段表征并分析了催化剂的结构和酸性,同时考察了催化剂制备过程中NaOH用量对催化剂性能的影响。表征结果显示,B酸位是该催化剂的主要活性位。在浸渍过程中加入柠檬酸能使催化剂保持较高的活性;同时加入NaOH可显著提高对二甲苯的选择性。随NaOH用量的增加,甲苯转化率稍有降低,但对二甲苯的选择性逐渐提高。     

金属氧化物助剂对Pt/HZSM-5乙苯脱乙基催化剂性能的影响

采用共浸渍的方法,向Pt/HZSM-5乙苯脱乙基催化剂中引入第二金属氧化物MeO对其进行修饰,在微型固定床反应器上考察MeO含量对催化剂性能的影响,并利用XRD、BET和NH_3-TPD对催化剂进行了表征。研究发现:金属氧化物MeO的添加并未影响ZSM-5分子筛结构,但随着MeO负载量的增加,催化剂的比表面积逐渐降低,弱酸酸量先增加后减少、强酸酸量则先减少后增加。w(MeO)为3%的催化剂催化性能最佳,其乙苯转化率为61.5%、二甲苯选择性为23.8%、二甲苯损失率为0.5%、苯的选择性为95.0%。     

MWW分子筛结构及其催化苯/乙烯烷基化反应性能的研究

对自制的MWW分子筛催化剂与国外催化剂进行了结构和催化性能的比较。通过XRD,SEM,FT-IR,29Si MAS NMR,PSD,BET等表征,发现MWW分子筛为典型的MCM-22分子筛,具有平均直径约4 m的薄饼状形貌。与国外WBZ-1催化剂相比,MWW分子筛的比表面积和B酸/L酸中心之比略高,而骨架Si/Al比和机械强度略低。通过苯/低含量乙烯烷基化制乙苯反应性能的研究,发现MWW分子筛催化剂比国外WBZ-1催化剂表现出更好的催化性能,具有更高的乙烯转化率和乙苯选择性以及更好的催化稳定性。在反应温度230 oC、反应压力2.5 MPa、苯体积空速5 h-1、苯/乙烯摩尔比4.5的条件下,MWW分子筛催化剂上乙烯转化率平均为97.1%,乙苯选择性平均为95.3%,乙基化选择性平均为99.5%,并且在反应运行1 000 h以上时仍能维持良好的催化反应性能。     

MCM-41负载磷钨酸催化剂的制备及其对乙酰化反应的催化性能

采用水热合成法制备了介孔分子筛 MCM-41,并利用浸渍方法将磷钨酸负载在 MCM-41分子筛上,经煅烧得到 PW/MCM-41催化剂;利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N_2吸附-脱附和 NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征;考察了 PW/MCM-41催化剂对苯甲醚及1,4-二甲氧基苯的乙酰化反应的催化性能。表征结果显示,磷钨酸负载到 MCM-41分子筛上后,保持了 Keggin 结构,MCM-41分子筛保持了介孔结构。实验结果表明,PW/MCM-41催化剂的活性随磷钨酸负载量的增大而降低;磷钨酸质量分数为30%的 PW/MCM-41催化剂上反应底物的转化率最高,使用该催化剂0.8 g,以10 mL 二氯甲烷为溶剂,在苯甲醚用量0.01 mol、乙酸酐用量0.02 mol、反应温度140℃、反应时间4 h 的条件下,苯甲醚转化率可达77.0%,对甲氧基苯乙酮的选择性为96.5%。     

科技动态

<正>吉林石化分子筛催化剂中试技术打破国外垄断6月30日,吉林石化研究院自主开发的新一代高性能MCM-22分子筛催化剂中试成功。经检测,这种催化剂均为纯相,没有杂晶,重复合成率达100%,催化性能优异,与进口催化剂水平相当。与进口催化剂相比,MCM-22分子筛催化剂的苯转化率提高2.7%,乙苯选择性提高5.7%,性能也更稳定。同时,催化反应温度可降低15℃,苯烯比可降低     

不同HZSM-5催化剂上苯与乙醇的烷基化反应

 以正丁胺为模板剂、水玻璃为硅源、硫酸铝为铝源,采用水热晶化法合成出酸性和晶粒大小不同的ZSM-5分子筛,通过XRD、BET、SEM、NH3-TPD和Py-IR方法对催化剂进行了表征,并在连续流动固定床反应器上对其进行了苯与乙醇烷基化反应性能评价。结果表明,ZSM-5催化剂的酸性质是影响苯与乙醇烷基化反应中苯转化率和乙苯选择性的重要因素,晶粒大小在一定程度上对乙苯的选择性有影响。酸性弱、酸量少的小晶粒ZSM-5分子筛乙苯选择性和苯的转化率能同时达到最优。考察了操作条件对催化性能较好的小晶粒HZSM-5分子筛上苯与乙醇烷基化反应苯的转化率和乙苯选择性的影响,得到该催化剂的最佳反应条件：反应温度380 ℃,苯/醇摩尔比3 ~ 5,质量空速3 ~ 5 h-1。     

高硅铝比多级孔ZSM-11的合成及其在苯甲醇烷基化中的应用

结合溶剂挥发法和晶种法快速合成高硅铝比的多级孔ZSM-11分子筛,缩短了ZSM-11分子筛的合成周期,利用XRD、NH_3-TPD、N_2吸附和SEM等手段对合成的分子筛进行表征,考察了随着硅铝比的增加ZSM-11分子筛在苯甲醇烷基化反应中的催化性能。表征结果显示,随着硅铝比的增加,分子筛的比表面积和孔体积增加,酸量减少。实验结果表明,在410℃、0.18 MPa、WHSV=2 h~(-1)、n(苯)∶n(甲醇)=1的条件下,随硅铝比的增加,苯的转化率和二甲苯的选择性提高,乙苯的选择性降低,当硅铝比为180时,苯的转化率达到62.38%,二甲苯的选择性达到38.92%,乙苯的选择性降到0.21%;ZSM-11分子筛在150 h内仍保持较好的稳定性,具有较好的应用前景。     

络合浸渍氧化镁改性MCM-22催化甲苯烷基化反应的研究

以硝酸镁为前驱体,乙酰乙酸乙酯为络合剂,通过络合浸渍的方法制备不同负载量的MgO/MCM-22催化剂。在气相连续流动固定床反应器上,对甲苯与碳酸二甲酯(DMC)烷基化合成对二甲苯的过程进行了研究。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了表征。结果表明,采用乙酰乙酸乙酯为络合剂,可以有效的覆盖分子筛外表面的酸性,避免其孔内酸性受到影响,催化剂能在保持较高甲苯转化率的同时显著提高对二甲苯选择性。在反应温度380℃、n(甲苯)∶n(DMC)=4∶1、空速1h-1条件下,当MgO负载量达到15%时,对二甲苯选择性和甲苯转化率分别为54.0%和34.3%。     

干气和苯催化蒸馏制乙苯

研究了MCM-22沸石催化剂对于干气和苯催化蒸馏制乙苯的反应性能,对β,Y,MCM-22沸石催化剂在催化蒸馏和固定床反应工艺中的催化性能进行了比较。实验结果表明,催化蒸馏制乙苯工艺具有操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少的优点,但催化剂用量大;以MCM-22沸石为催化剂,随催化蒸馏塔操作温度和压力的升高,液相中乙烯浓度呈升高趋势、乙烯转化率也明显提高,乙苯选择性可达96%以上。催化蒸馏制乙苯过程的速率控制步骤是液相催化反应。     

HZSM-5分子筛催化苯与碳酸二乙酯烷基化合成乙苯

在连续流动固定床反应器上,用HZSM-5分子筛催化苯与碳酸二乙酯(DEC)进行烷基化反应合成乙苯;采用X射线衍射、NH3程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱等手段对HZSM-5分子筛进行了表征;考察了HZSM-5分子筛的硅铝比n(SiO2)∶n(Al2O3)、反应温度和原料配比对烷基化反应的影响。实验结果显示,随硅铝比的增加,HZSM-5分子筛的酸量减少,酸强度减弱;硅铝比为200的HZSM-5分子筛的催化活性最高。以硅铝比200的HZSM-5分子筛为催化剂,适宜的烷基化反应条件为:反应温度653K、反应压力0.5MPa、n(苯)∶n(DEC)=4、重时空速1h-1、催化剂用量5mL。在此条件下,苯的转化率为42.5%,乙苯的选择性达到85.5%。     

以分子筛催化剂催化的C4烷基化反应研究进展

阐述了分子筛催化剂催化的异丁烷与丁烯烷基化反应的研究进展。分子筛催化剂主要包括X、Y型分子筛、β-分子筛、ZSM-5、MCM-22、丝光沸石等。讨论了分子筛催化剂的组成、制备条件、烷基化反应条件等因素对反应的选择性和转化率的影响。     

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。     

HZSM-5分子筛催化苯与氯乙烷烷基化反应

在固定床反应器中以HZSM-5分子筛为催化剂,进行了苯与氯乙烷烷基化反应的实验。考察了HZSM-5分子筛的n(SiO2)∶n(Al2O3)、反应温度、n(苯)∶n(氯乙烷)和液态空速(LHSV)等因素对烷基化反应的影响。实验结果表明,随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,HZSM-5分子筛的酸量减少,酸强度减弱;n(SiO2)∶n(Al2O3)=25的HZSM-5分子筛的催化活性较高;采用HZSM-5分子筛(n(SiO2)∶n(Al2O3)=25)催化苯与氯乙烷的烷基化反应的适宜操作条件为:573～613K,n(苯)∶n(氯乙烷)=8.0～10.0,LHSV=4～6h-1。在593K时,苯的转化率达到9.56%(x),乙苯选择性达到97.44%(x)。低温时烷基化反应中未发现二甲苯异构体生成,高温时有极少量的二甲苯异构体生成。