改性的高硅铝比的HZSM-5催化剂上甲苯与甲醇的择形烷基化制对二甲苯

成型后的不同硅铝比HZSM-5分子筛通过浸渍法合成了Si-La,Si-Mg-La和Si-Mg-P-La多组分复合改性的催化剂,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和低温N2吸附等手段对改性前后催化剂的孔道结构和酸性的变化进行了表征.在小型固定床上考察了催化剂在甲苯与甲醇烷基化反应中的性能.在反应温度为440℃,液质空速2h-1,甲苯(T)/甲醇(M)=2的条件下,高硅铝比的Si-Mg-P-La-modified A-200催化剂显示了最高的对二甲苯的选择性(87%以上),并且在测试时间内,甲苯转化率和对二甲苯的选择性基本不变.其性能明显优于低硅铝比的Si-Mg-P-La-modified A-28催化剂.     

甲苯—丙烯烷基化合成异丙基甲苯新型催化剂的研究

本文考察了用ＭｇＯ、ＣａＯ、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｆ和Ｌａ２Ｏ３改性的ＨＭ分子筛对甲苯－丙烯烷基化性能的影响．结果表明：ＭｇＯ、ＣａＯ改性导致活性和异丙基甲苯选择性降低;ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３改性主要影响选择性;ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３改性在含量较低时基本不影响活性和选择性,含量高时活性降低,邻异丙基甲苯选择性增加．影响活性和选择性的主要因素可能是分子筛的骨架硅铝比和钠含量．     

Cs/B催化剂载体对甲苯甲醇侧链烷基化性能的影响

以间苯二酚、甲醛为碳源合成的有序介孔碳(OMC)为载体,采用浸渍法制备了含Cs和B的负载型催化剂(CsB/OMC)。对其与不同载体改性催化剂的甲醇甲苯侧链烷基化性能进行了对比研究。采用XRD、CO2-TPD、NH3-TPD、氮吸附-脱附、TEM等手段对催化剂进行了表征。实验结果发现,不同载体催化剂的甲苯甲醇侧链烷基化活性顺序由大到小依次为:CsB/OMC,CsB/MCM-41,CsB/AC,CsB/ZSM-5.其中,CsB/OMC活性最高,乙苯和苯乙烯的总收率可达到34.9%;CsB/MCM-41中苯乙烯的选择性较高。研究表明,弱碱中心有利于提高侧链烷基化活性,弱酸中心和中强碱中心的协同作用有利于提高苯乙烯的选择性。     

改性NiO-La_2O_3/ZSM-5催化苯与甲醇烷基化反应性能

采用NaOH溶液对ZSM-5分子筛进行碱处理以获得介孔结构,再采用等体积浸渍法,以硝酸镍和硝酸镧溶液为浸渍液制备了NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛催化剂,并进行X射线荧光衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)和氨的程序升温脱附(NH_3-TPD)等表征.将改性NiO-La_2O_3/ZSM-5在固定床反应器中催化苯与甲醇烷基化的反应,并进行工艺条件的探索.结果表明:改性NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛依然保持MFI结构,但产生了大量介孔结构;强酸中心强度减弱,酸量降低,有利于苯与甲醇烷基化反应转化率和选择性的提高;改性NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛催化苯与甲醇烷基化的最佳反应条件为温度450°C,压力0.1 MPa,空速3h-1,甲醇与苯进料比1∶1,此条件下苯的转化率可达51.36%,甲苯选择性为51.59%,二甲苯选择性为36.07%.     

X型沸石改性及失活的研究——催化甲醇与甲苯侧链烷基化反应

本文研究了在甲醇与甲苯侧链的烷基化反应中,K_2B_4O_7(Ⅰ)与H_3BO_3-MgO(Ⅱ)对X型沸石催化剂的改性规律。用Ⅰ对KX沸石进行改性,当每100gKX沸石含3.12×10~(-2)mol K_2B_4O_7时,甲醇的选择性较好;用Ⅱ进行改性,每100gKX沸石含0.8mol MgO及0.19mol H_3BO_3时,产品中苯乙烯的含量及苯乙烯与乙苯的产率都较高。当采用H_3BO_3-MgO-Cs X型催化剂时,甲醇转化率和选择性分别达到88%及27%,苯乙烯及乙苯的产率达到0.63(g/gCat·h)。同时对X型沸石催化剂失活进行了研究,认为除了结焦导致失活外,反应过程中产生的水蒸汽使沸石的结构和性能受到破坏,亦导致失活。     

间甲苯甲醚的合成

以硫酸二甲酯为烷基化剂,与间甲酚在碱性条件下进行反应,合成间甲苯甲醚,系统地研究了反应物用量比,反应温度,反应时间等因素对间甲苯甲醚产率的影响.在最佳工艺条件下,其产率可达99%.     

β分子筛的改性及其在甲苯与异丙醇烷基化反应中的应用

采用不同浓度的柠檬酸和磷酸对β分子筛进行改性,并对其应用于甲苯与异丙醇烷基化反应的催化性能展开研究。结果表明,改性后的β分子筛较原分子筛具有更好的催化活性,分别以0.5mol·L~(-1)柠檬酸和0.1mol·L~(-1)磷酸改性后的分子筛为催化剂,可不同程度的提高异丙醇的转化率和烷基化反应的选择性。     

MgO修饰的HZSM-5分子筛对甲苯甲醇烷基化反应性能的影响

采用浸渍法制备了系列MgO修饰的HZSM-5分子筛催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)、吡啶红外(Py-IR)等方法对修饰前后的HZSM-5分子筛催化剂进行表征,并在固定床反应器上对催化剂的性能进行评价.结果表明：MgO的修饰并未对HZSM-5分子筛的晶体结构有明显影响,但是部分MgO优先覆盖了分子筛表面的强酸位,从而降低了分子筛的酸强度,并改变了B酸/L酸比例;同时由于MgO堵塞部分孔道造成分子筛比表面积降低,进一步降低了分子筛表面酸性位的数量,影响甲苯甲醇烷基化反应性能和产物分布.MgO修饰后的HZSM-5分子筛,虽然使甲苯转化率降低,抑制了甲苯歧化反应、深度烷基化反应和缩聚反应的发生,但是有利于对二甲苯和乙基甲苯的生成,表现出一定的择形催化性能.     

碱处理法改性ZSM-5分子筛催化苯与乙醇烷基化制乙苯

用不同浓度的NaOH溶液对ZSM-5分子筛进行改性,以XRD、SEM、NH3-TPD和BET方法对改性前后的催化剂进行表征,并考察了碱处理改性对ZSM-5分子筛孔结构、酸性以及催化苯与乙醇烷基化反应的性能的影响.结果表明,通过调变NaOH溶液浓度可以在保持ZSM-5分子筛的微孔骨架结构的同时,调变介孔分布.随着NaOH溶液浓度升高,ZSM-5分子筛的酸量、介孔孔容、介孔表面积都增加,孔径分布变宽,从而改善了催化剂的催化性能.对ZSM-5分子筛进行碱改性,比较合适的NaOH溶液浓度为0.2mol/L,改性后的ZSM-5分子筛催化剂具有较高的活性和稳定性.但超过0.5mol/L的NaOH溶液会破坏ZSM-5分子筛骨架结构,该浓度的NaOH溶液改性后的ZSM-5分子筛催化活性下降较快.     

PW／C催化剂上对叔丁基甲苯的合成

以负载于活性炭上的磷钨酸(PW/C)为催化剂,在100 mL间歇式不锈钢高压反应釜中,研究了甲苯与叔丁醇的烷基化反应.采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和热质量分析等手段对催化剂的结构、酸性质及热稳定性进行了表征,并在反应中考察了它们的催化性能.结果表明,中低负载量的磷钨酸均匀分散于活性炭表面,负载量(质量分数)超过30%则产生聚积.负载量为30%的磷钨酸由于酸性强、酸量大且均匀分散而呈现较高的活性.对该催化剂,适宜催化剂的活化温度为350℃,反应温度为160℃,反应时间为3 h,初始压力为0.6MPa,原料与催化剂的质量比为5,叔丁醇与甲苯的摩尔比为2:1,此时甲苯转化率达40.89%,对叔丁基甲苯(PTBT)选择性为77.54%.     

煤化工行业中焦炉气制甲醇的工艺路线选择

聚集《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》中的68项优先主题之一——“煤的清洁高效开发利用、液化及多联产”．确定开发的中长期目标和近期重点工作目标,开展“以煤气化为龙头,以一碳化学为基础,合成各种燃料油和化工产品并向其他行业提供清洁、高热值燃气的煤炭洁净利用技术”的新一代煤（能源）化工技术的开发与应用。在煤的气化、液化、热解、制烯烃、等离子法乙炔、煤和生物质联合循环等方面．研究开发一批产业的关键、共性技术和重大前沿技术,并形成相应的产业标准。对缓解因煤炭粗放利用带来的严重资源和环境压力．调整煤化工产业结构具有重大意义。     

对二甲苯环二聚体合成工艺的优化

以对甲基苄基三甲基氯化铵为原料,按Hofmann消除法合成了对二甲苯环二聚体,利用IR、HNMR及熔点测试等对产物结构进行了表征;利用正交试验法对合成工艺进行了优化,得到最佳工艺条件为：季铵盐的浓度220.0 g/L;NaOH的浓度240.0 g/L;反应温度110℃;反应时间10 h,在最佳工艺条件下产物的产率达到35.2,较同类方法提高了10以上。     

用HZSM-5催化剂直接合成对甲乙苯的研究

本文用适当处理的HZSM-5催化剂进行甲苯乙烯烃化直接合成对甲乙苯,该催化剂经 过 200小时的长运转试验表明具有良好反应性能。还探讨了 HZSM-5沸石催化剂的表面酸 性质及微孔有效扩散系数与其择形催化的关系。 1.实验部分 1.1 催化剂制备 由本实验室用氨水合成的 ZSM-5与粘结剂 Al2O3混合成型,经硝酸铵溶液交换,制得 HZSM-5催化剂,再经适当处理制得五种不同性能的 HZSM-5催化 剂。 1.2 烷基化反应 该反应是在常压小型固定床积分反应器中进行,以甲苯转化率CT(mol%)表示催化剂活性;以产物中对甲乙苯与甲乙苯总和之比Sp(%)表示对位选…     

ZSM-5沸石的有效孔径对甲醇转化反应中低碳烯烃选择性的影响

本文以质谱仪为检测器的热脱附动力学方法测定了高温水蒸汽处理及磷、镁、硼浸渍改性HZSM-5沸石上甲醉的扩散活化能(E_d)及与沸石有效孔径有关的指数前因子(D_o)。结果表明,改性会使沸石的有效孔径缩小,其孔径大小的次序为:HZSM-5>HZSM-5-400>HZSM-5-600>PZSM-5(2％)>PZSM-5(4%)>MgYZSM-5(3％)>BZSM-5(3％)>BZSM-5(5％)。与用 NH_3-TPD及IR所测得的改性沸石表面酸性质相比,沸石的有效孔径的因素对甲醇转化反应中低碳烯烃选择性的影响小于沸石表面B酸量和酸强度的因素。     

煤制年产60万吨甲醇合成工艺路线的选择

本文通过在技术特性、投资、超限设备运输及可靠性等方面对国内外大甲醇合成技术进行比较、分析，阐述了榆林能化年产60万吨甲醇合成工艺路线的选择。     

1,3,5-三甲苯联产1,2,4,5-四甲苯生产工艺的研究

开发了异构化和烷基化反应联合生产高纯1,3,5－三甲苯联产1,2,4,5－四甲苯的新工艺,确定了异构化和烷基化反应的最佳工艺条件,主要研究了三甲苯异构化的初始反应速率,化学反应平衡和烷基化反应对甲乙苯的消除作用,在此基础上,提出了以混合芳烃为原料进行异构化和烷基化反应联合法生产1,3,5－三甲苯联产1,2,4,5－四甲苯的新工艺。此工艺已实现了1,3,5－三甲苯600t／年的工业化生产,产品纯度为98．5％,效益显。     

改性ZSM-5分子筛作为甲醇合成汽油催化剂的研究

本文报道在 MR-GC80微型反应器上对几种改性 ZSM-5分子筛作为甲醇转化汽油催化刺的评价。结果有:a)磷改性 ZSM-5分子筛催化剂具有气相产物中烯烃含量增多,而油相产物中,芳烃产物含量减少。b)镍改性 ZSM-5分子筛催化剂使气相产物中烯烃含量有所降低,而在油相中碳数较大的组份(包括芳烃)的含量增大。c)锑改性 ZSM-5分子筛催化剂可减少低碳数烃类在油相中的比例。d)稀土金属(镧、鈰、钍)改性的 ZSM—5分子筛催化剂可较明显地抑制了油相产物中芳烃的比例,尤其是钍改性的分子筛催化剂在二甲苯的三异构体中对二甲苯的比例可高达52.4%(GC 面积%)。     

液相沉积硅改性ZSM-5条件对催化甲苯歧化反应的影响

通过化学液相沉积的方式对ZSM-5沸石进行硅改性,制备了不同硅沉积量的催化剂.在固定床微型反应器上对催化剂的反应性能进行了评价,考察了二氧化硅沉积量、改性次数及催化剂中非沸石粉体的性质对改性的影响.采用红外光谱(IR)、BET比表面测试等手段对改性前后的催化剂进行了表征.结果发现,随着硅沉积量的增加,甲苯歧化的转化率逐渐下降,对位选择性逐渐升高,副反应越来越明显;酸性非沸石粉体不适合作为甲苯歧化催化剂的粘结剂.     

磷修饰高硅ZSM-5球形催化剂的甲醇制丙烯反应性能

通过浸渍法制备了磷改性的高硅ZSM-5球形催化剂.采用XRD,BET,NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征.结果表明,磷化合物均匀地负载在催化剂表面,且进入了分子筛晶内孔道,磷的引入对分子筛骨架没有明显影响,但会导致孔道内表面脱铝,磷修饰后催化剂强酸中心明显消失,弱酸位有所增加.磷修饰高硅ZSM-5催化剂的甲醇转化反应结果表明,高硅ZSM-5催化剂内的磷化合物可以有效地抑制氢转移反应,但对重组分影响较小,磷引入后丙烯选择性明显增加但甲醇转化率下降,过量负载的磷化合物导致催化剂活性迅速降低.