酒石酸改性USY分子筛催化甲苯与叔丁醇烷基化反应研究

采用酒石酸对USY分子筛进行改性处理,通过XRD、NH3-TPD和BET进行了表征,考察了酒石酸加入量对USY结构及催化性能的影响。实验表明,酒石酸改性后催化剂,比表面积略有下降,结晶度提高,催化性能有了大幅提升。随着酒石酸的进一步加入,分子筛比表面积降低,结晶度、酸量、酸强度先提高后下降,明显呈现了两个极值。以改性后的USY分子筛作为催化剂对反应进行了研究,每4 g USY分子筛中加入30 m L浓度为0.1 mmol/L的酒石酸时,催化剂的性能最佳,反应温度120℃,反应空速1 h-1,甲苯与叔丁醇摩尔比为2∶1,平均转化率为34.2%,选择性达到75%。     

磷酸改性USY催化甲苯与叔丁醇烷基化性能研究

采用磷酸改性处理USY分子筛气相催化甲苯与叔丁醇烷基化反应。利用XRD、BET、NH_3-TPD、TG-DTA等方法表征了催化剂。实验结果表明,氨化及酸改性处理并未改变其晶体结构,但微孔数量降低,比表面积略有增加,催化剂酸量增加。0.005 mol/L磷酸改性处理的USY催化性能最佳,甲苯转化率最高达25%,PTBT选择性高达62%。碳和低聚物形成的微孔隙的堵塞是催化剂失活的主要原因,550℃焙烧后催化剂基本达到新鲜催化剂的活性。     

沸石分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的研究进展

沸石分子筛催化甲苯叔丁醇烷基化反应合成对叔丁基甲苯是一条新的工艺路线,由于其原料价格低廉、对叔丁基甲苯选择性高、产物易分离等特点,因而受到国内外学者的极大关注。本文综述了甲苯叔丁基化反应的机理、沸石分子筛催化剂及其改性方面的最新研究进展。重点阐述了杂多酸改性、金属氧化物改性、金属离子改性以及碱改性对沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能的影响。指出在保持分子筛高选择性、高活性的基础上,提高分子筛催化剂稳定性及寿命,使其具备工业应用价值,是未来甲苯叔丁基化技术的研究重点。     

La2O3/USY催化剂催化甲苯与叔丁醇的烷基化反应

以超稳Y沸石分子筛(USY)负载La2O3作为催化剂,在100 mL高压釜反应器中进行了甲苯与叔丁醇的烷基化反应.考察了不同La2O3负载量对甲苯与叔丁醇烷基化反应的影响,并用XRD、NH3-TPD等手段对几种负载型催化剂的物化性质进行了表征.当La2O3的负载量为20%时,La2O3仍在USY表面上高度分散,催化剂焙...     

分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的机理及热力学分析

研究了沸石分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应机理,并采用热力学计算方法对甲苯叔丁基化过程所涉及的主要反应迚行了热力学分析。研究结果表明,甲苯和叔丁醇烷基化属于芳环上的亲电子取代反应,遵循正碳离子机理。甲苯和叔丁醇烷基化反应是一个自发迚行的放热反应,温度越高,反应热效应越小,反应自发迚行的程度越低。     

柠檬酸改性H-beta催化甲苯和叔丁醇烷基化

采用不同浓度的柠檬酸（HCA）对H-beta分子筛样品进行改性,通过XRD、SEM、TEM、FTIR、N₂物理吸脱附、NH₃-TPD及吡啶Py-IR等手段对改性分子筛进行了表征。实验结果表明,适宜浓度的柠檬酸改性不但没有破坏H-beta分子筛的骨架结构,而且在脱铝的同时兼具补铝功能。改性后的H-beta分子筛孔道更加畅通,虽然总酸量有所下降,但对烷基化有利的中强酸量和B酸含量却明显增加,催化活性增强。但柠檬酸浓度过高会脱除骨架铝,破坏晶格结构,导致催化活性降低。催化剂的甲苯叔丁基化活性评价表明,适宜的柠檬酸处理浓度为0.25mol/L。在0.25HCA/H-beta催化剂作用下,甲苯转化率为67.0%,对叔丁基甲苯的选择性高达80.4%。     

丝光沸石分子筛催化甲苯与叔丁醇气相合成对叔丁基甲苯

丝光沸石作为催化剂,采用气相催化甲苯和叔丁醇合成对叔丁基甲苯,考察了反应条件和碱改性丝光沸石对催化活性的影响。采用XRD、NH3-TPD、FT-IR、比表面积测定等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明:适宜的反应条件为反应温度180℃,进料体积空速4 mL/(g h),原料甲苯与叔丁醇物质的量比2:1,在此条件下,甲苯转化率达到29%,对叔丁基甲苯选择性达到最大值74%。碱改性后消除了催化剂的强酸中心,而增加了弱酸中心,但孔径变大,比表面积变小。催化活性有所提高,甲苯转化率和对叔丁基甲苯选择性分别提高了4%和7%。     

USY分子筛催化FCC汽油烷基化脱硫工艺条件的研究

采用小型固定床反应器,对USY分子筛催化FCC汽油烷基化硫转移工艺条件进行考察。结果表明,在反应温度为140℃,系统压力为0.4 MPa,质量空速为3 h-1的条件下,小于120℃的馏分中的硫含量由原来的108.13 mg/L降低到10.12 mg/L,脱硫率为90.64%。在此条件下,USY催化剂连续使用32 h后仍具有较高的稳定性。     

ZSM-22分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的研究

通过浸渍法对ZSM-22分子筛进行SiO₂和La₂O₃改性,制备了一系列催化剂。采用固定床微型连续流反应器对催化剂的反应性能进行了评价。考察了ZSM-22、SiO₂和La₂O₃改性ZSM-22对甲苯甲醇烷基化反应性能的影响。实验发现,ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应的产物中,对二甲苯的选择性远高于间位和邻位异构体的选择性,而改性后的催化剂上目标产物对二甲苯的选择性得到提高,但反应活性下降。随SiO₂和La₂O₃负载量的增加,甲苯的转化率逐渐降低,对二甲苯选择性逐渐提高,其中,以La₂O₃改性后对二甲苯选择性提高较明显。SiO₂和La₂O₃复合改性后,甲苯的转化率高于La₂O₃单独改性的结果,而对二甲苯选择性与La₂O₃单独改性结果相近,并且,二甲苯的选择性略有提高。     

Y-Beta复合分子筛的甲苯甲醇烷基化性能研究

采用XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和Py-FTIR等技术对Y-Beta复合分子筛和Y分子筛进行了表征,对比了两者的孔特征以及考察了在Y分子筛上复合Beta分子筛对甲苯甲醇烷基化性能的影响。结果表明,HY-Beta-C催化剂的比表面积、孔体积均有所增大,中强酸量有所提高,明显提高了该催化剂在甲苯甲醇烷基化反应中的甲苯转化率以及二甲苯收率,在400℃时,HY-Beta-C的甲苯转化率和二甲苯收率均是HY-C的1.5倍。     

甲苯与叔丁醇在MgY催化剂上的烷基化

采用不同浓度的Mg(NO3)2交换NaY制备了不同含量的MgY催化剂,考察了其在甲苯与叔丁醇反应中的催化性能,并用ICP和NH3-TPD等表征手段对催化剂物化性质进行了表征,结果表明,Mg含量为7.2%对应的催化剂酸量最大。采用MgY8为催化剂,研究了各种反应条件对催化性能的影响。结果发现,在适宜的反应条件下,即反应温度180℃,n(叔丁醇)/n(甲苯)=4,w(甲苯)/w(MgY8)=5,反应时间4 h时,甲苯转化率达48.3%,对叔丁基甲苯选择性为68.8%。     

复合分子筛Y-Beta-ZSM-12的甲苯甲醇烷基化性能研究

对复合分子筛Y-Beta-ZSM-12进行XRD、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和Py-IR一系列表征,并将该分子筛用于甲苯甲醇烷基化反应中。结果表明,与HY-C催化剂相比,复合分子筛催化剂HYBZ-C的中强酸量增加,复合的ZSM-12分子筛的加入使该催化剂提高了抗积碳能力,HYBZ-C催化剂的甲苯甲醇烷基化性能明显提高,在450℃的甲苯转化率为33.3%。     

沸石分子筛上苯酚与叔丁醇的烷基化反应

在连续流动管式反应器中,常压下研究了不同分子筛催化剂上苯酚与叔丁醇的烷基化反应。研究表明大孔沸石分子筛对该反应是有利的,在苯酚与叔丁醇的烷基化反应中,ＨＹ沸石分子筛具有高的催化活性和对２,４－叔丁基苯酚的选择性。     

硼酸改性MCM-22分子筛催化甲苯烷基化合成对二甲苯

以硼酸为前体、低碳脂肪醇为溶剂,通过浸渍法制备了一系列硼酸改性MCM-22微孔分子筛择形催化剂,在连续流动固定床反应器上考察了甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯的择形催化性能。通过XRD、FTIR、N_2吸附脱附、NH_3-TPD、吡啶吸附FTIR等手段对催化剂进行表征,并通过异丙苯和1,3,5-三异丙苯的裂解反应考察了硼酸改性对MCM-22微孔分子筛催化剂的内、外表面酸性质的影响。实验结果表明:以硼酸为前体、正丙醇为溶剂制备的硼改性MCM-22催化剂在甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯过程中不仅表现出优异的择形性能,而且还保持了较高的催化活性。这可能是由于在浸渍过程中,硼酸与正丙醇反应生成分子尺寸较大的有机硼酸酯,从而实现了在覆盖分子筛外表面酸性位的同时不影响其孔内酸性质。     

MgO改性HMCM-22分子筛催化苯与甲醇烷基化制甲苯

采用机械湿混法制备了一系列MgO改性的HMCM-22分子筛催化剂,通过XRD、SEM、N₂物理吸/脱附、Py-IR等手段对改性催化剂的晶体结构、表面形貌、孔道变化和酸性酸量等性质进行了表征,发现负载MgO能够有效地调变HMCM-22分子筛的酸性,但对其孔道的调节效果较弱。采用微反装置评价催化剂性能,在进料比为1∶1、常压、温度为400℃、反应时间4h、质量空速WHSV=10h^-1的条件下,考察了不同MgO负载量下的MgO/HMCM-22催化性能,研究发现MgO负载量介于3%~6%的MgO/HMCM-22催化剂具有优越的催化性能,苯转化率＞50%,甲苯选择性＞60%。同时在该反应条件下,对3%MgO/HMCM-22催化剂的稳定性进行了考察,结果表明,反应40h内,苯的转化率始终保持在50%以上;反应至第80h时,苯的转化率仍然可达23%,且甲苯选择性始终保持在65%左右。     

Co3O4改性USY分子筛吸附和催化氧化甲苯特性研究

利用水热法合成Co₃O₄/USY复合材料,研究其对有机污染物甲苯的吸附和催化氧化特性,同时结合微波对Co₃O₄的精准加热特性,考察不同负载量Co₃O₄/USY在微波作用下的升温特性及催化甲苯氧化降解特性。结果表明,通过水热反应,Co₃O₄在USY表面形成多孔蜂窝状结构;负载Co₃O₄后的USY保持较高的吸附容量,Co₃O₄/USY-1.5m室温下的吸附容量为85 mg/g;Co₃O₄/USY在干、湿两种状态下均在325℃表现出优良的催化氧化特性、CO₂选择性和稳定性;Co₃O₄/USY能够与微波高效耦合,快速升温启动其催化作用,控制反应温度为250℃,发现微波诱导甲苯催化氧化过程的CO₂选择性优于常规催化,表明所制备Co₃O₄/USY复合材料具备吸附甲苯并进行微波快速再生协同有机污染物高效催化氧化降解的可行性。     

USY分子筛酸处理对催化脱烯烃性能的影响

研究了稀硫酸水溶液对USY沸石的多级孔化处理效果,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N₂低温吸附-脱附、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、核磁共振(²⁷Al MAS NMR)等分析手段对分子筛产品进行了表征。结果表明：改性所得H-USY样品在相对结晶度维持较高水平的同时,外比表面积和介孔体积达到187 m²/g和0.20 cm³/g,相比母体USY分子筛分别提升了175%和150%,减缓了大分子催化反应的失活速率;另外,酸处理可以调控分子筛表面的活性酸中心分布和铝原子配位,可在有效减少“强酸中心”的同时促成更为丰富的“中强酸中心”,并使Br?nsted/Lewis酸分布更为合理,有助于抑制重质组成的生成。在重整生成油的脱烯烃反应中,催化剂C_H-USY对脱除芳烃中微量烯烃的催化效果明显高于C_USY,在原料进样空速(WHSV)为6 h^-1、反应压力...     

钛硅分子筛催化氧化叔丁醇的研究

介绍了钛硅分子筛催化叔丁醇合成叔丁基过氧化氢。叔丁基过氧化氢选择性接近100％,过氧化氢的利用率达到83．6％。研究了此反应的影响因素,并用正交实验方法找出了此反应的最佳反应条件：反应温度为65℃．催化剂浓度为0．0578g／mL,叔丁醇与H2O2物质的量比为5．5。     

SiW/Al-HMS上的甲苯与叔丁醇的烷基化反应

以十二烷基胺为模板剂合成中孔分子筛Al-HMS,并将硅钨杂多酸(SiW12)浸渍固载在Al-HMS上,用XRD、FT-IR和NH3-TPD对Al-HMS以及不同负载量的催化剂进行了表征。结果发现,当SiW负载量为40%时,SiW仍然均匀分布在载体表面上。考察了Al-HMS负载SiW用于甲苯与叔丁醇的烷基化反应的催化性能。当负载量为40%时,催化剂的酸量最大、活性最好。采用40%SiW/Al-HMS为催化剂,研究了各种反应条件对催化剂性能的影响。实验结果表明,在适宜的操作条件下即反应温度453 K、反应时间4 h、叔丁醇与甲苯的摩尔比为3、原料与催化剂的质量比为3、初始压力0.60 MPa的条件下,甲苯转化率为56.77%,对叔丁基甲苯的选择性为73.15%。     

β分子筛上甲苯与丙烯烷基化反应的研究

采用等温固定床反应器,以单因素实验法考察了反应温度(120~300℃)、甲苯与丙烯物质的量比(2~10)和液相空速(6~170 h-1)对烷基化反应的影响,并基于正交实验设计综合考察了反应温度、甲苯与丙烯物质的量比和液相空速对烷基化规律及产物分布的影响。结果表明:β分子筛催化剂对甲苯与丙烯液相烷基化具有良好的催化活性和选择性;较为适宜的烷基化反应条件为:温度220℃、甲苯与丙烯物质的量比8∶1、液相空速30 h-1,在此条件下,异丙基甲苯总的选择性为97.69%,其中,邻位异丙基甲苯的选择性为4.99%。