异丙醇和苯液相烷基化反应制备异丙苯

研究MWW结构的有机硅微孔沸石催化剂在苯和异丙醇液相烷基化反应中的性能,考察反应温度、反应压力和空速等对催化剂催化性能的影响。结果表明,反应温度低于150℃时,催化剂活性和稳定性较差,主要反应为烷基化反应及异丙醇的分子内脱水和分子间脱水反应,反应产物为异丙苯、丙烯和异丙醚。反应温度高于170℃时,催化剂活性和稳定性良好,异丙醇接近完全转化,主要反应为烷基化反应,主要产物为异丙苯和多异丙苯。随着原料空速的增大,异丙醇转化率和异丙苯选择性降低,异丙醚和丙烯选择性增大。反应压力(1.5~2.5)MPa时,反应为液相烷基化过程,反应压力的变化对催化剂催化性能影响较小。     

液相烷基化制异丙苯MP-01催化剂的性能

研究了反应温度、反应时间、丙烯空速和苯烯比等工艺参数对催化剂MP-01反应性能的影响.结果表明,170 ℃以下,反应温度和丙烯转化率存在线性关系,温度越高,反应速率越快,丙烯转化率越高;降低丙烯空速,丙烯转化率提高;苯烯比和异丙苯选择性存在线性关系,苯烯比越高,异丙苯的选择性越高;在苯烯比为2.0 ～8.0,随苯烯比的提高,丙烯转化率先降低然后再升高,丙烯转化率随反应时间延长而下降.产物中正丙苯含量和反应温度成正比,温度越高,生成正丙苯的速率越快,生成量越多.生成异丙苯和正丙苯的活化能分别为26 kJ/mol和42 kJ/mol,因此高温有利于正丙苯的生成.     

纳米Beta沸石的合成与表征及催化苯和丙烯烷基化性能

合成了纳米Beta沸石,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)以及吡啶-红外光谱(Py-IR)等方法对其结构和酸性进行了表征。比较了纳米Beta和常规大晶粒Beta沸石的催化性能,对纳米Beta沸石催化烷基化的关键参数进行了优化。结果表明:在硅铝物质的量比为25~30时,所合成的纳米Beta沸石具有较高的结晶度,晶粒尺寸在20 nm左右。同常规Beta沸石相比,纳米Beta沸石具有更大的BET比表面积和孔容,其比表面积可达600 m2/g,总孔容达0.42 cm3/g,介孔和大孔贡献超过50%。纳米Beta沸石具有较高的总酸量和B酸含量。作为苯和丙烯的烷基化催化剂,纳米Beta沸石具有更好的反应稳定性和选择性。在苯烯比3.0,反应温度150~160℃的条件下,异丙苯选择性可达89%,杂质正丙苯含量可降到极低水平。在工业试验中,纳米Beta沸石也表现出良好的综合性能,催化剂的稳定性和选择性优于同类Beta沸石催化剂。     

纳米Beta沸石合成及其二异丙苯烷基转移性能

考察了晶化时间、模板剂用量、投料硅铝比、水硅比等条件对纳米Beta沸石的影响.结果表明:采用四乙基溴化铵(TEA)为模板剂,在晶化温度160℃,晶化时间45 h,TEA与SiO2物质的量之比0.25,SiO2与Al2O3物质的量之比25,水硅物质的量之比16的条件下,合成的Beta沸石的晶粒尺寸为20 nm左右,且具有较大的比表面积.放大合成的Beta沸石也具有纳米粒子特征,引入絮凝剂可以提高纳米沸石的回收率.采用纳米Beta沸石合成的BTA-02催化剂对二异丙苯烷基转移反应具有良好的催化性能,在苯和二异丙苯质量比1.5,二异丙苯的质量空速1.6 h-1,反应温度160℃,反应压力为1.0～1.3 MPa的条件下,二异丙苯转化率为50％～60％,产品中正丙苯(NPB)与异丙苯(IPB)的质量比为5×10-4～6×10-4.     

多异丙苯液相烷基转移催化剂MP-02性能研究

在体积50 mL的固定床反应器中考察了反应温度、多异丙苯(三异丙苯和二异丙苯的总称)空速、苯/多异丙苯质量比等工艺参数对液相烷基转移催化剂MP-02反应性能的影响.结果表明,反应温度和多异丙苯转化率存在线性关系,温度越高,多异丙苯转化率越高;降低多异丙苯空速或者提高苯含量,多异丙苯转化率提高;产物中正丙苯含量和反应温度密切相关.随反应温度的提高,正丙苯的相对含量呈指数增加.生成正丙苯的活化能高于生成异丙苯的活化能,因此,高温有利于正丙苯的生成.     

MCM-22 分子筛的合成及液相烷基化合成乙苯性能研究

对各种条件下合成的MCM-22沸石进行了表征研究。研究表明晶化时间对MCM-22沸石的层间结构有着显著的影响,晶化40 h后,其结构趋向稳定。MCM-22沸石沸石具有较高的B酸含量,强酸中心主要为B酸,MCM-22晶体呈片状结构,其结构中存在丰富的大孔。以MCM-22沸石为催化剂考察了其催化乙烯和苯的液相烷基化的反应性能。结果表明,MCM-22沸石催化剂具有优良的选择性,在低苯烯比(B/E)的反应条件下,其反应稳定性优良。在乙烯质量空速达到0.7 h~(-1),苯烯摩尔比(B/E)可以降低到2.0,乙苯选择性达到84%,二甲苯含量小于50 mg/kg。     

β分子筛催化剂的多异丙苯烷基转移性能研究

运用比表面分析、孔径分布、NH₃-TPD等方法测定了分子筛催化剂的孔结构及表面酸性质,采用固定床反应器对改性β分子筛催化剂的烷基转移性能进行了研究。结果表明,催化剂的酸性质及孔结构决定了其烷基转移性能。针对不同的烷基化反应,研究了用不同方法改性的β分子筛催化剂的烷基转移性能。