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《2-甲基萘和甲醇烷基化制備2,6-二甲基萘研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、大連理工大學碩士學位論文2-甲基萘和甲醇烷基化制備2,6-二甲基萘研究姓名:鄭曉玲申請學位級別:碩士專業(yè):化學工藝指導教師:胡浩權20050601大連理工大學碩士學位論文摘要2,6,二甲基萘是制備新一代高性能聚酯材料的重要單體,目前世界上僅有阿莫科公司由單苯環(huán)化合物出發(fā)的多步路線實現(xiàn)了商業(yè)化生產,然而該工藝中使用的金屬催化劑以及大量的有機溶劑造成嚴重的環(huán)境污染,同時相對復雜的工藝也增加了生產成本。本文開展了以二甲基萘及甲醇為原料,通過沸石催化擇形烷基化制備2,6.二甲基萘的研究。在常壓條件下,考察了HY,HZSM-5,HZSM一48,SAPO.1l等沸石催化劑上2-甲基萘
2、和甲醇烷基化反應性能,以及不同類型的HZSM-5沸石分子篩催化劑:HZSM一5(SVAl=38),HZSM.5(SUAl=50)和納米級HZSM-5上烷基化反應性能,并進一步考察了擬薄水鋁石對2.甲基萘烷基化反應的影響。結果發(fā)現(xiàn),除了沸石分子篩的酸量和酸分布外,其孔道結構和大小也是影響甲基萘烷基化反應的主要因素。四種催化劑的活性順序為HY>SAP0.11>HZSM.5>HZSM一48:而對于不同類型的HZSM一5沸石分子篩,在HZSM.5(si/n1=38)分子篩上2.甲基萘烷基化反應性能較優(yōu);擬薄水鋁石在2-MN烷基化反應過程中,不僅起到粘合劑的作用,而且對甲基萘的烷基
3、化起到助催化作用。在HZSM-5(Si/A1=38)分子篩催化劑上,考察了反應溫度,進料空速和原料配比對2一甲基萘烷基化反應性能的影響,選擇了適宜的反應條件:反應濕度400℃,料液配比為2一MN:CI-130H:均三甲苯=l:1:3,催化劑用量0.6g,進料量1.2ml/h,氮氣流速10ml/min。對催化劑的適當改性可以有效地降低2一甲基萘烷基化反應的異構化程度,提高目的產物2,6-DMN的選擇性??疾炝烁男訦ZSM.5和SAPO一11催化劑上烷基化反應性能,發(fā)現(xiàn)鎂化合物改性的HZSM-5催化劑上烷基化反應性能提高不顯著,磷化合物改性能提高2,6-DMN的選擇性;采用圊
4、晶取代方法制備的改性SAPO一11催化劑上,2一甲基萘烷基化反應效果最好,鎳改性的SAPO一1l催化劑活性穩(wěn)定性較好,2-MN轉化率達到16%,2,6-DMN選擇性提高到45%。為解決該工藝中催化劑容易失活的問題,進行了以超臨界流體為反應介質的烷基化反應,考察了在HZSM一5沸石分子篩上反應溫度和壓力對2一甲基萘烷基化反應的影響。發(fā)現(xiàn)2-MN轉化率隨溫度提高而提高,但2,6-DMN選擇性下降,壓力對2.6-DMN選擇性影響不大;對鎂改性的SAPO.11分子篩在超臨界條件下反應(相對于常壓條件)可以提高反應物的轉化率,抑制催化劑的積炭,提高催化劑的反應活性。關鍵詞:2-甲基
5、萘;2,6-二甲基萘;沸石分子篩;改性;超臨界:烷基化!:!莖董塑里堡墮董垡型!:!:三里莖翌墮窶Abstract2.6一dimethylnaphthaleneisallimportantprecursorforsynthesisofthenext-generationpolyestersuchasPEN.Atpresent2.6-DMNiscommerciallysynthesizedonlyinAMCROfromabenzene-ringcompoundbyamutli-stepprocessusingalkalimetalascatalystandalargequa
6、ntityofsolventthatputahugeburdenOiltheenvironment.Forthispurpose,ashape—selectivityzeolitecatalyticprocessfor2.6一DMNsynthesisbymethylationof2一methylnaphthaleneWasemployedinthispaper。CatalyticperformanceoverHY。HZSM一5,HZSM-48andSAPO.11werecomparedbyambiempressure.Theresultsindicamdthatthepo
7、restructureandacidpmpertieSarethetwomostimportantf-agtorsaffectingcatalyticperformance.TheinitialactivityofderofthosezeolitesiSHY>SAP0.11>HZSM一5>HZSM一48.andmediumporezeoliteSAPO一“andZSM-5showmuchhigher0.13’.selectivitythanHY.AmongtheHZSM一5、斬thdifferenceSiOa/A1203rat