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1、第38卷第2期燃料化學(xué)學(xué)報(bào)V01.38No.22010年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr.2010文章編號(hào):0253—2409(2010)02-0207-05改性HzSM-5催化劑上苯與乙醇烷基化反應(yīng)的研究高俊華,胡津仙,李文懷,張立東。,王建國(guó)(1.中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西太原030001;2.中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京100049)摘要:采用離子交換方法,用硫酸鐵、硝酸鎳、硫酸鈦對(duì)HZSM一5分子篩進(jìn)行改性,得到三種不同金屬改性的催化劑;通過(guò)XRD、ICP、BET、NH一TPD、Py—
2、IR對(duì)催化劑進(jìn)行了表征,并在連續(xù)流動(dòng)固定床反應(yīng)裝置上進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)。相同方法改性后鈦的負(fù)載量最大,酸性變化不大;鐵負(fù)載量次之,弱酸和中強(qiáng)酸量增加;鎳的負(fù)載量最少,酸強(qiáng)度降低最多,孔徑最小。反應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,改性后的催化劑同未改性的相比苯的轉(zhuǎn)化率增加,乙苯選擇性略有降低,乙苯產(chǎn)率增加,其中鐵、鈦改性后的分子篩乙醇利用率增加。綜合考慮,鐵和鈦是比較合適的改性元素。關(guān)鍵詞:烷基化;HZSM一5;苯;乙醇中圖分類號(hào):0643.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AAlkylationofbenzenewithethanolovermodifiedHZSM-5GAOJun—hua’,HUJin
3、—xian,LIWen—huai,ZHANGLi.dong‘’,WANGJian—guo(1.StateKeyLaboratoryofCoalConversion,InstituteofCoalChemistry,ChineseAcademyofSciences,Taiyuan030001,China2.GraduateUniversityofChineseAcademicofScience,Beijing100049,China)Abstract:AlkylationofbenzenewithethanolhasbeeninvestigatedoverFe,Ni
4、,TiionexchangedmodifiedHZSM.5catalysts.ThecatalystswerecharacterizedbvNH,一TPD,Pv—IR,XRD,BET,ICP.TheTiloadingamountiSthemostandtheNiloadingamountiStheleast.ModificationofNienhancedthestrongacidanddepressedthemoderateacid.AftermodifiedbvFetheweakandmoderateacidincreasedandthestrongacidd
5、ecreased.WithmodificationofTi.theweakandmoderateaciddidnotchangesignificantlywhilethestrongacidincreased.TheratioofBacidandLacidofNi.ZSM一5decreased.theFe。HZSM.5andTi—HZSM.5increased.TheporediameterofandtheBETsurfaceareadecreasedafterFeandTimodification.Thereactionresultsshowedthatthee
6、thylbenzeneselectivityofthecatalystsdecreasedalittleaftermodification,whiletheethylbenzeneyieldandbenzeneconversionincreased.Inconclusion.theFe—HZSM.5andTi—HZSM-5werethepropercatalystsforthetitlereaction.Keywords:alkylation:HZSM-5;benzene;ethanol乙苯是一種重要的化工原料,主要用于生產(chǎn)苯苯新工藝的研究報(bào)道。ZSM一5分子篩(
7、特別是乙烯。苯乙烯用于高分子材料領(lǐng)域以制取聚苯乙烯納米晶粒ZSM一5分子篩)及改性ZSM一5分子篩廣泛及其共聚物,如丙烯腈一丁二烯.苯乙烯(塑料)、丙烯用于催化芳構(gòu)化、異構(gòu)化及烷基化方面,并具有良好腈一苯乙烯、丁苯橡膠及其不飽和聚酯。由于聚苯乙的催化效果。ZSM一5分子篩是比較適合苯與烯和丙烯腈一丁二烯一苯乙烯樹脂等苯乙烯下游產(chǎn)品乙醇烷基化反應(yīng)的固體酸催化劑,它既可以結(jié)合消費(fèi)的強(qiáng)勁增長(zhǎng),近年來(lái),世界乙苯的生產(chǎn)發(fā)展很Mobil—Badger氣固相烴化工藝的優(yōu)點(diǎn),又具有相對(duì)快。工業(yè)上大約98%的乙苯是由苯和乙烯烷基化較好的水熱穩(wěn)定性。本研究選擇了HZSM一5分子篩生產(chǎn)
8、的,有2%