苯和甲醇烷基化反应机理及催化剂研究进展

对近年来国内在苯和甲醇烷基化研究取得的进展进行了综述。介绍了苯和甲醇烷基化机理,总结了国内在苯和甲醇烷基化催化剂开发取得的进展,并讨论了苯和甲醇烷基化反应的影响因素。ZSM-5分子筛是催化苯和甲醇烷基化反应的适宜载体,通过适当改性可以提高其催化性能。苯和甲醇烷基化催化剂已完成吨级放大,现已进入工业试验阶段。     

生物质与供氢甲醇共催化热解耦合集成优化制备芳烃的研究

为了提高目标产物的产率以及选择性,以HZSM-5介孔分子筛为催化剂,采用高有效氢碳比化合物——甲醇与生物质进行催化共热解,探讨热解温度、催化温度、有效氢碳比以及醇的种类对芳烃的产率、选择性以及催化剂的抗积碳性能的影响。结果表明,芳烃的产率以及选择性随着生物质与供氢试剂共催化热解时有效氢碳比的增加而显著增加,尤其是二甲苯的选择性,二者之间存在协同效应,当热解温度为400℃,催化温度550℃,甲醇的进样量为2 mL/min,氮气流速为200 mL/min时,其苯及其同系物等芳烃含量达到81.34%,单环芳烃(S_(BTXE))含量达到71.75%,而二甲苯的选择性达到40.81%,同时,供氢甲醇的添加提高了催化剂的抗结焦能力,使其石墨化焦炭含量增加。     

苯与甲醇烷基化反应的研究

在连续流动固定床反应器上,采用不同类型的分子筛催化苯与甲醇的烷基化反应;考察了反应温度、空速、原料配比对烷基化反应的影响,适宜的工艺条件为:以HZSM-5分子筛为催化剂,空速为2.0 h-1、温度在460℃、n(苯)/n(甲醇)为1,此时苯的转化率为50.35%,甲苯、二甲苯的选择性90.12%。     

甲醇汽油理化特性的检测分析与系统研究

甲醇汽油作为车用燃料的有效补充,显示出广阔的市场空间和巨大的发展潜力。依次对甲醇汽油的馏程、气阻倾向、胶质、腐蚀性以及抗相分离性能等理化特性进行了系统分析,实验结果表明,汽油中的烃类物质与甲醇在不同浓度下可形成多元最低共沸物,显著影响甲醇汽油的馏程、气阻倾向和胶质;甲醇汽油对发动机的腐蚀性可通过腐蚀抑制剂的加入而减缓或消除。随着甲醇浓度的不断提高,甲醇汽油的抗相分离性能逐渐增强。研究结果可为解决甲醇汽油实际使用的问题奠定理论依据。     

生物质与供氢甲醇共催化热解耦合集成优化制备芳烃的研究

为了提高目标产物的产率以及选择性,以HZSM-5介孔分子筛为催化剂,采用高有效氢碳比化合物——甲醇与生物质进行催化共热解,探讨热解温度、催化温度、有效氢碳比以及醇的种类对芳烃的产率、选择性以及催化剂的抗积碳性能的影响。结果表明,芳烃的产率以及选择性随着生物质与供氢试剂共催化热解时有效氢碳比的增加而显著增加,尤其是二甲苯的选择性,二者之间存在协同效应,当热解温度为400℃,催化温度550℃,甲醇的进样量为2 mL/min,氮气流速为200 mL/min时,其苯及其同系物等芳烃含量达到81.34%,单环芳烃(S_(BTXE))含量达到71.75%,而二甲苯的选择性达到40.81%,同时,供氢甲醇的添加提高了催化剂的抗结焦能力,使其石墨化焦炭含量增加。     

苯甲醇烷基化反应的选择性强化分析

基于苯甲醇烷基化反应动力学,建立了平推流型的固定床反应稳态模型。在验证模型可靠性的基础上,分析了苯烷基化、甲苯烷基化和甲醇转换烯烃的竞争性,并进一步考察了空速(WHSV)、进料温度(Tinlet)和进料苯醇比(n)对反应过程的影响。反应动力学分析表明：反应温度升高将提高各反应速率,也更有利于二甲苯的生成;但需要适当降低甲醇的浓度,以降低甲醇转换烯烃的反应速率,即提高甲醇的烷基化利用率。固定床反应器模拟显示,高空速可以促使出口的PX选择性超过工业级PX的产品质量分数99%;入口温度Tinlet升高有利于提高苯转化率和甲醇有效利用率,但会导致PX选择性的降低;苯醇比n增加会提高甲醇的烷基化利用率,但会极大降低苯转化率和减小PX选择性。在WHSV=32 h^-1、n=4和Tinlet=500℃时,反应器出口的苯转化率为12.95%,甲醇烷基化利用率是55.43%,PX的选择性99.53%。该研究结果对苯甲醇烷基化过程的反应器设计和进一步工艺优化具有一定的指导价值。     

苯与甲醇烷基化技术研究进展

综述了近些年来国内外苯与甲醇烷基化技术的研究进展,包括苯与甲醇烷基化反应机理、催化剂选择及改性和现有的工艺技术。通过分析反应物的转化率及产物的选择性,研究了不同分子筛催化剂的特点,探讨了ZSM-5分子筛的金属/非金属及氧化物改性、酸/碱处理改性以及复合改性方法。     

甲醇-汽油混合体系性能及新型混合燃料的配制

甲醇与汽油的相溶性与基础油的组成、环境温度、甲醇添加量有很大关系。对比了甲醇与汽油的理化特性,以市售90#和93#汽油为基础油探讨了不同添加量甲醇对混合燃料稳定性的影响,甲醇的添加对燃料油馏程特性影响显著,添加量增大(10%～50%),低沸点馏分增多。以异辛烷、环己烷、环己烯、苯模拟汽油中的烷烃、烯烃、芳烃组分,分别绘制了与甲醇的双液系相图,测定了异辛烷、环己烷、环己烯、苯混合模拟汽油与不同掺比甲醇体系的初馏点,从理论上阐明了甲醇汽油混合燃料低沸点组分增加的原因。通过4种醇类添加剂对甲醇汽油混合体系性能进行改进,获得了低温稳定性好、基本符合商用汽油馏程特性的新型车用燃料。     

苯/甲苯与甲醇烷基化反应中ZSM-5分子筛改性方法的研究进展

介绍近年来苯/甲苯与甲醇烷基化反应中ZSM-5分子筛催化剂的改性方法,对两种烷基化反应在金属改性和金属氧化物改性方面进行深入研究。概述苯与甲醇烷基化反应中对酸处理与碱处理的改性方法,探讨甲苯与甲醇烷基化反应中对非金属改性和非金属与金属复合改性方法。分析反应物的转化率以及产物选择性,综述不同改性方法改性的ZSM-5分子筛催化性能特点。     

Mg2+改性β沸石催化甲基萘烷基化反应

在Mg^2 改性Hβ分子筛催化剂上进行了甲基萘与甲醇的烷基化反应。考察了Mg^2 交换量对Hβ分子筛催化剂的比表面程、表面酸中心强度和催化甲基萘与甲醇烷基化效果的影响。通过正交试验，优化了影响Mg^2 改性Hβ催化剂催化效果的原料配比、反应温度及质量空速（WHSV）等反应条件。实验结果表明：随Mg^2 交换量增加，催化剂的比表面积下降，催化剂表面的弱酸中心数增加，烷基化催化效果改善；甲基萘与甲醇烷基化反应的最佳条件为空速0.4-0.6h^-1、反应温度460℃、原料配比MN：ME：TMB为1：0.6：3-1：0.8：3。     

苯与合成气在ZnAlCrO x &HZSM-5双功能催化剂上一步法制甲苯/二甲苯

与传统的甲醇和苯烷基化反应相比,合成气和苯一步法制甲苯/二甲苯具有苯转化率高,催化剂稳定性好,经济性高等优点。本研究将系列Zn基的金属氧化物与H-ZSM-5分子筛组成双功能催化剂,实现了合成气与苯高效转化为甲苯/二甲苯,并筛选出最优的双功能催化剂为ZnAlCrO _x &H-ZSM-5。原位红外实验发现,单独的合成气在催化剂上的转化较弱,但加入苯之后,苯与甲氧基等中间体的烷基化反应可以有效拉动合成气的转化。这表明,双功能催化剂中金属组分和分子筛组分间的协同作用拉动了该反应的高效进行。通过Zn、Mg、Ga等元素改性H-ZSM-5分子筛,使得分子筛B酸酸量与L酸酸量的比值降低,发现比值的降低有助于苯的转化。其中Zn改性后B酸与L酸的比值降低最为显著,苯转化率增加的也最多。调变反应温度、原料空速、合成气氢碳比可以控制苯的烷基化程度,调节苯烷基化各产物的选择性。ZnAlCrO _x &H-ZSM-5双功能催化剂在压力3MPa、温度400℃的反应条件下,兼具高的苯转化率（90.6%）和甲苯/二甲苯选择性（74.3%）,同时CO有效利用率为33.7%。     

HF/USY催化合成长链烷基苯的研究

对USY分子筛进行了HF改性。XRD表征结果表明,改性后的催化剂基本保持了原有USY分子筛的晶型结构,并且分子筛与HF部分发生作用。选择3种结构和孔径大小不同的分子筛催化剂USY、HY和HPWA/SiO₂-Al₂O₃,在相同反应条件下,以苯和十六碳烯为原料考察了烷基化反应性能,并分别考察了催化剂对苯与十四碳烯、十六碳烯以及十八碳烯烷基化反应的催化性能。结果表明,HF/USY催化剂对苯与长链烯烃烷基化反应具有良好的催化性能。     

苯酚甲醇烷基化研究进展

对近年来苯酚甲醇烷基化生产甲酚的最新相关研究工作进行了综述。苯酚甲醇烷基化新技术,近年来得到广泛关注。随着国民经济的迅速发展,低毒农药、抗氧化剂及紫外线吸收剂等的需求在逐年增加,以分子筛为催化剂的苯酚甲醇烷基化制甲酚工艺属独创技术,与目前甲酚生产工艺相比污染物排放少,是一种绿色环保的技术,填补了国内外空白,对于满足目前国内外绿色生产甲酚有很重要的现实意义。     

MgO改性新型HZSM-5分子筛对苯甲醇烷基化反应的影响

介绍了多级孔HZSM-5分子筛的合成以及等体积浸渍法制得MgO改性分子筛,通过多种表征数据分析了改性分子筛对苯甲醇烷基化反应的影响。     

调和汽油的蒸发性能及其改善方法探讨

环保法规的日益严格对汽车尾气排放的要求也越来越高, 而汽车尾气排放与汽油的蒸气压和馏程分布密切相关。同时, 蒸气压和馏程分布还影响汽车的启动性能、加速性能以及气缸积炭等。文章简述了为满足环保要求和保证汽车驾驶性能, 汽油蒸气压和馏程分布应该达到的要求;介绍了几种能够改变汽油蒸气压和馏程分布的汽油改质方法, 以及目前组成商品汽油的各种调和组分, 比较了各种调和组分在蒸气压和馏程分布方面的性质特点, 及其对成品汽油蒸气压和馏程分布的影响。分析表明, 通过改变催化裂化汽油(FCC)过程工艺条件, 可改善FCC汽油蒸气压和馏程分布, 这是目前改善调和汽油蒸气压和馏程分布最为经济可行的方法;各调和组分中, 烷基化油在改善汽油蒸气压和馏程分布方面是最理想的调和组分。     

碳四烷基化技术发展趋势

随着国Ⅵ汽油质量标准正式实施和乙醇汽油逐步推广,碳四烷基化工艺越来越受到炼厂重视,它对高品质汽油生产不可或缺,并已成为提升炼厂副产碳四组分附加值的极佳选择。文章介绍了氢氟酸法烷基化、硫酸法烷基化、离子液体法烷基化、固体酸法烷基化技术的最新研究及应用进展,归纳了世界典型碳四烷基化技术的工艺特点及其改进,探讨了碳四烷基化装置的发展趋势。     

甲苯甲醇选择性烷基化催化剂研究进展

甲苯甲醇烷基化是生产对二甲苯的一条新工艺路线,其原料价格低廉、对二甲苯选择性高、产物分离简单,因此引起国内外学者的极大关注。活性和选择性高、稳定性好的催化剂是甲苯烷基化技术应用的关键。综述了国内外甲苯甲醇烷基化催化剂的研究进展,包括水热处理法、浸渍法、预积炭法等。指出水蒸气改性可以提高催化剂寿命,浸渍法的操作简单、重复性好,这两种方法是目前分子筛改性的常用方法。通过对分子筛改性来制备高选择性甲苯甲醇烷基化催化剂己经不再是难题,在维持较高活性和选择性的基础上,提高催化剂稳定性,使其具备工业应用价值,是未来甲苯甲醇烷基化技术研究的重点。     

Co/Hβ分子筛催化甲基萘烷基化的反应特征

研究了Co/Hβ分子筛催化剂上2-甲基萘的烷基化反应,考察Co含量和反应温度的影响.通过与Hβ和Mg/Hβ分子筛对比发现,反应温度(400～450)℃,1％Co/Hβ分子筛上2-甲基萘的转化率和目的产物二烷基萘的总选择性较高,副产物萘和多烷基萘较少.结合甲醇和乙醇不同烷基化试剂以及对比实验结果,证实烷基化过程中发生包括...     

甲醇汽油的理化性能研究

通过对甲醇汽油馏程、蒸汽压、实际胶质、抗相分离性能等关键理化性质的进一步分析,提出了目前调制甲醇汽油所存在的主要技术问题。     

甲醇耦合轻烃反应制芳烃/烯烃研究进展与经济性分析

近年来,利用廉价易得的甲醇与低附加值轻烃进行耦合反应制烯烃或芳烃,赢得了许多研究学者的关注。经过研究证实了耦合反应过程不仅存在热量耦合互供情况,而且反应物之间也发生了耦合作用。本文首先从催化剂研究、工艺技术开发及反应机理等方面介绍了甲醇耦合轻烃反应的研究进展,到目前为止,甲醇耦合轻烃反应研究大多处于实验室基础研究阶段,反应主要以ZSM-5、ZSM-5/ZSM-11、ZSM-11分子筛及对上述三种分子筛进行改性后的分子筛为催化剂;其工艺技术主要利用固定床和流化床反应工艺技术;同时反应机理研究得到耦合反应中单分子反应机理和双分子反应机理可能同时存在,在低转化率和较高反应温度时,反应通过单分子进攻B酸性位的C—H键或C—C键,生成五配位碳正离子,在这种反应机理中高能量过渡态决定了高活化能,单分子反应机理占主导;而当转化率较高和低反应温度时,双分子反应机理占主导,反应过程中被吸附的化合物将发生异构化、β断裂和烯烃的烷基化反应。最后,在实验基础上进行了甲醇耦合轻烃经济性分析。