在AB—96沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件的研究

针对苯与乙烯气相烷基化生产乙苯的反应过程,对上海石油化工研究院研究生产的AB－96沸石催化剂用于该反应过程的工艺条件在实验室进行了研究,结果表明：以ZSM－5沸石为活性组元的AB－96催化剂,在反应温度380－430度,在反应压力1．0－1．8MPa,乙烯质量空速2．0－4．5h^-1,苯烯摩尔比6－9的条件下,乙烯转化率在99％以上,乙苯选择性可达93％,具有良好的反烃化性能,当原料苯中混有13％－17％的乙苯,二乙苯,甲本和二甲苯等对乙烯转化率和乙苯选择性几乎没有影响,在原料苯的含水量为180－650ug/g时对乙烯的转化率和乙苯的选择性无明显影响,具有较强的抗水能力,其活性稳定性较好,是一种良好 分子筛催化剂。     

FX—02混石催化剂上苯与乙烯烷基化的反应动力学

用半连续式无梯度反应器在１３０￣２１０℃范围内研究了苯与乙烯在ＦＸ－０２沸石催化剂上烷基化反应的本征动力学。应用改进的Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法对常微分形式的动力学模型进行了参数估值，得到了双曲函数形式的本征动力学方程，经模型检验证明是适宜的，可以用于工业反应过程模拟。     

ZSM-5沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件研究

研究了ZSM-5沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件。较佳的工艺条件为:反应温度350～430℃,反应压力1.0～1.8 MPa,苯/乙烯摩尔比7～9,乙烯空速2～4.5 h~(-1)。在此条件下,乙烯转化率和乙基选择性大于99.4％。     

FX-02沸石催化剂上苯与乙烯烷基化的反应动力学

用半连续式无梯度反应器在１３０～２１０℃范围内研究了苯与乙烯在ＦＸ－０２沸石催化剂上烷基化反应的本征动力学。应用改进的Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法对常微分形式的动力学模型进行了参数估值,得到了双曲函数形式的本征动力学方程。经模型检验证明是适宜的,可以用于工业反应过程模拟。     

苯与稀乙烯在FX-02催化剂上的烷基化

研究了以β沸石为酸性成份的ＦＸ－０２催化剂上苯与稀乙烯的烷基化反应过程。在ＦＸ－０２催化剂上,苯与稀乙烯可在较温和的条件下顺利进行烷基化反应。适宜的反应条件为：反应温度１５０～１８０℃,反应压力０８～１．３ＭＰａ,苯的质量空速１ｈ－１,ｎ苯／ｎ乙烯＝６～８。并进行了催化剂的寿命试验,经过１０６２ｈ反应后,催化剂的活性和选择性没有发生变化,乙烯的吸收利用率＞９５％。ＩＲ、ＸＲＤ及酸性测定等方法对寿命试验前后催化剂结构和酸性变化的表征表明,催化剂的结构及酸性质无明显改变,预示该催化剂具有良好的工业应用前景。     

在FX-02沸石催化剂上苯与乙烯烷基化反应的研究

采用固定床鼓泡反应器,在ＦＸ ０２沸石催化剂上进行苯与乙烯烷基化反应的研究。通过加速失活试验,考察了不同工艺条件对催化剂操作寿命的影响,得到了使苯转化率和乙苯选择性较高及反应产物中二甲苯含量极低的适宜的工艺条件。     

硫化氢对FX—02催化剂烷基化性能的影响

研究了H2S对FX－02催化剂上苯与稀乙稀烷基化反应的影响。认为是H2S占据了催化剂的活性位,妨碍了反应物的吸物和反应。结果表明,在FX－02催化剂上利用干气制乙苯时,应对干气进行脱硫预处理。     

催化裂化干气中乙烯与苯液相烷基化反应的研究

研究了以β沸石为酸性成分的YEB催化剂在低温条件下催化裂化干气中乙烯与苯的烷基化制取乙苯过程。在YEB催化剂的作用下,苯与催化裂化干气中局烯态床反应器内可在较温和的条件下进行烷基化反应。在温度150－180℃、压力0．8－1．3MPAa、催化裂化干气中乙烯的重量空速为0．05－0．2h^-1及苯／烯摩尔比＝3－6的反应条件下,可以达到干气中乙烯的转化率≥90％、丙烯的转化率≥99％的反应结果,显示良好的工业应用前景。     

β沸石催化剂上苯/乙烯烷基化反应器模拟

建立了苯与乙烯在β沸石催化剂上烷基化反应的气－液－固三相反应器数学模型，并应用变步长的Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ法给出了模型的解。比较了不同的反应条件和反应器行为。计算结果表明，无论是固定床鼓泡反应器，还是滴流床反应器，反应过程均为气液膜液侧的传质阻力所控制，且固定床鼓泡反应器对该反应更适合。     

苯和乙烯液相烷基化生产乙苯成套技术开发

由石油化工科学研究院、燕化分公司、湖南建长石化公司、温州双华石化三剂制造厂共同完成的“苯和乙烯液相烷基化生产乙苯成套技术开发”项目，荣获国家科学技术进步奖二等奖。     

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。     

苯与烯烃烷基化反应过程中催化剂失活的研究

采用固定床连续反应器，对苯与烯烃在FX-01沸石催化剂上的烷基化反应过程中，能够导致催化剂失活的烯烃齐聚和烷基苯深度烷基化反应进行了研究。结果表明，140℃、0.8MPa、较低苯与烯烃摩尔比的条件下，催化剂会较快失活。对沉积在催化剂上的结焦物进行GC-MS分析，结果表明主要为多烷基苯，由此推断催化剂的失活是由多烷基苯堵塞孔道造成的。乙烯在FX催化剂上会迅速齐聚结焦，并伴有强烈的放热，使催化剂失去对苯与乙烯烷基化的催化活性。活化乙烯分子与活化丙烯分子分属于不同的催化剂活性中心。     

H+对离子液体催化的苯与乙烯烷基化的影响

在FeCl3／氯化丁基甲基咪唑离子液体中加入少量H^＋改性后，用于催化苯与乙烯的烷基化反应。结果表明，离子液体中加入H^＋改性后，乙烯的转化率由改性前的95．23％提高到100％，提高了4．77个百分点，乙苯的选择性由98．25％提高到99．42％。利用Raman光谱、FAB（快速原子轰击）和^1H NMR分析手段，对改性离子液体改善催化烷基化效果的原因进行了研究。结果表明，改性后离子液体中阴离子Fe2Cl7^-的强度下降，离子液体中加入H^＋后，形成超强酸，成为不同种类正碳离子的良好接受体，从而改善了H^＋传递反应的活性，使其具有较高的催化活性和选择性。     

三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑离子液体催化苯与乙烯烷基化

以三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑(FeCl3-[bmim]Cl)离子液体为催化剂，在实验室考察了离子液体催化剂的酸度、反应温度、反应压力、原料中水含量、苯与乙烯物质的量比以及加入质子酸对苯与乙烯烷基化反应的影响。结果表明，酸性的离子液体具有较高的活性与选择性，并且离子液体的活性与其酸度密切相关，酸度越大，离子液体的催化活性越好。在45℃、3．0MPa、苯和乙烯物质的量比为10、FeCl3与[bmim]Cl物质的量比为2及加入50μg／g质子酸的条件下，乙烯转化率近100％，乙苯选择性大于98％，并且可以循环使用。     

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%。     

分子筛结构及磷改性对催化苯与乙醇烷基化反应性能的影响

采用BET,NH3-TPD,Py-IR方法对Mor,Beta,SAPO-11,HZSM-5四种沸石原粉进行表征,在连续流动固定床反应装置上对这四种沸石催化剂进行苯与乙醇烷基化反应活性评价,并比较了四种沸石催化剂在相同反应时间下的积炭量。结果表明,Mor和Beta沸石失活快,SAPO-11沸石反应活性低,而HZSM-5沸石具有较高的反应活性和较长的寿命,是比较合适的催化剂;相同反应时间下四种沸石催化剂的积炭量由高到低的顺序为：Mor＞Beta＞SAPO-11＞HZSM-5。针对HZSM-5沸石催化剂乙苯选择性低的问题,考察了不同含量磷改性HZSM-5沸石催化剂的催化性能。结果表明,质量分数为3%磷改性HZSM-5催化剂的效果最佳,苯的转化率变化不大,乙苯选择性比未改性的催化剂提高了约20%。