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《甲苯與甲醇在K交換的X型分子篩上側(cè)鏈烷基化的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文作者姓名：塞蘭蘭指導(dǎo)教師：奎塞硒塞雖生國抖堂陵出酉堪越絲堂班窒壓趙壺宣副研窒雖蟲國抖堂瞳出酉堪塞絲堂班究壓學(xué)位類別：王堂擅±學(xué)科專業(yè)：絲堂王苧培養(yǎng)單位：蟲國型堂醫(yī)出酉堪越絲堂嬰究壓2013年4月TheSide—chainAlkylationofToluenewithMethanoloverK+ExchangedXZeoliteBySongLanlanADissertationSubmittedtoU
2、niversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofEngineeringInstituteofCoalChemistry,ChineseAcademyofScienceApirl，2013致謝本論文是在導(dǎo)師李文研究員和趙亮富副研究員的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。從論文的選題、實驗方案到論文的撰寫和修改都傾注了兩位導(dǎo)師的大量心血。兩位老師知識淵博、治學(xué)態(tài)度嚴謹、待人真誠
3、友善給我留下了難忘的印象。他們積極向上，求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)是我今后工作生活中的楷模。畢業(yè)在即，謹向我的導(dǎo)師們致以誠摯的謝意!衷心的感謝李振榮老師平時的工作和生活中給予的熱情指導(dǎo)與悉心關(guān)照，尤其在我遇到困難時給予的鼓勵和幫助!特別感謝太原科技大學(xué)的郭少青老師在論文寫作方面給予的指導(dǎo)。同時感謝邱澤剛、崔海濤、張偉、張瑞珍、王桂云、王磊、張乾霞、李鑫等各位老師在學(xué)習(xí)研究過程中為我指點迷津，幫助我開拓研究思路!感謝楊繼禮老師在色譜方面的幫助和指導(dǎo)!感謝李源、張園力、李榮柱老師等在分析測試工作中的幫助!在此表示
4、深深的謝意!感謝同f-IN友盛清濤、王瀟瀟、衛(wèi)賢賢、郭芳、崔保銀、石壘、李科鋒等在工作與學(xué)習(xí)上給予的熱情幫助!同時感謝孟欣、董莉莉、翟曉玲、景文、于然、楊金華、李俊國、李志凱、李勇、劉長城、曾光、司振良、劉季銓、武蒙蒙、馬昌、閏其軒、趙云及煤化所2008級(碩)的所有同學(xué)在一起工作學(xué)習(xí)的美好時光里，給予我的真誠鼓勵和無私的幫助!感謝研究生部尹鋼、梁萍、孔鵬和原輝老師在生活與工作上的關(guān)心與幫助!同時也感謝圖書館、檔案室、物資處等部門老師們的幫助!衷心感謝我的爸爸媽媽公公婆婆對我學(xué)習(xí)與工作的支持，愿你們笑
5、口常開，健康長壽!特別感謝兒子于肇桓，這個小精靈純潔、聰明、可愛，使我的求學(xué)路充盈且不乏樂趣，讓我更淡然泰定、笑對人生。感謝愛人于躍，有了你的陪伴與支持才能使順利的渡過這五年的博士生涯!謹以此文獻給所有關(guān)心支持幫助過作者的人!宋蘭蘭2013年4月摘要工業(yè)上，乙苯和苯乙烯是通過苯和乙烯生成的。首先，苯和乙烯發(fā)生烷基化反應(yīng)生成乙苯。然后乙苯脫氫生成苯乙烯。該反應(yīng)是強吸熱反應(yīng)，熱力學(xué)上不利。1967年，有人提出甲苯與甲醇可以發(fā)生側(cè)鏈烷基化反應(yīng)一步法制備乙苯和苯乙烯。該反應(yīng)有著合成工藝簡單，原料來源廣泛，經(jīng)濟
6、前景好等多方面的優(yōu)勢。因此近年來受到廣泛關(guān)注。由于甲苯與甲醇側(cè)鏈烷基化反應(yīng)機理復(fù)雜，對催化劑要求苛刻，因此研究進展較慢。為了解決上述問題，本文以側(cè)鏈烷基化活性較好的K離子交換的x分子篩為基礎(chǔ)對甲苯與甲醇側(cè)鏈烷基化體系進行熱力學(xué)分析；通過改變K含量對催化劑酸堿性進行微調(diào)，考察催化劑酸堿性對甲苯側(cè)鏈烷基化活性的影響；考察金屬氧化物對甲苯側(cè)鏈烷基化活性的影響：對優(yōu)選出的催化劑提出了可能的反應(yīng)機理。論文主要工作與結(jié)論如下：(1)熱力學(xué)分析結(jié)果表明，活化甲醇生成甲醛是甲苯與甲醇側(cè)鏈烷基化反應(yīng)的關(guān)鍵。開發(fā)能促使甲
7、醇生成甲醛的催化劑是以后主要的研究方向之一。(2)甲苯與甲醇烷基化方向性與K離子交換度(KED)有著很大的關(guān)系。當(dāng)KED高于57％時，主要發(fā)生甲苯側(cè)鏈烷基化反應(yīng)。另外，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)催化劑堿性足夠強，可以保證側(cè)鏈烷基化發(fā)生時，酸性降低可以促進甲苯與甲醇側(cè)鏈烷基化反應(yīng)。(3)zn的添加可以提高KX催化劑的活性。ZnKX(0．8wt．％)上甲苯轉(zhuǎn)化率及乙苯和苯乙烯收率幾乎是KX催化劑的兩倍。主要原因是Zn改性后催化劑表面化學(xué)吸附的甲醇變成甲醛更容易，單齒甲酸鹽相對濃度增加而且化學(xué)吸附的甲苯濃度降低。(4)對優(yōu)
8、選出的ZnKX(0．8wt．％)進行紅外光譜研究并提出了可能的反應(yīng)機理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲苯與甲醇獨立吸附在催化劑表面。甲醇可以分解生成甲酸鹽、碳酸鹽等表面組分。其中，單齒甲酸鹽可以作為反應(yīng)中間體參與反應(yīng)。而雙齒甲酸鹽和碳酸鹽穩(wěn)定性較高，會導(dǎo)致催化劑的積炭失活。另外，對ZnKX(0．8叭．％1失活現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)，分子篩結(jié)構(gòu)破壞和活性位損失也是導(dǎo)致催化劑失活的主要甲苯與甲醇在K+交換的x型分子篩上側(cè)鏈烷基化的研究原因。關(guān)鍵詞：X分子篩；離子交換；側(cè)鏈烷基化；甲苯；
