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《磷鎂改性HZSM-5催化劑甲苯甲醇烷基化性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、化學(xué)工程師ChemicalEngineer2012年第05期文章編號：1002—1124(2012)05—0050—04工程：師磷鎂改性HZSM一5催化劑：園她甲苯甲醇烷基化性能研究張立東，周博，王蕾(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院能源化工系。天津300402)摘要：采用浸漬法制備了系列磷鎂改性ZSM一5催化劑，考察了磷鎂改性對HZSM一5催化劑甲苯甲醇烷基化反應(yīng)活性和選擇性的影響。并對其進(jìn)行了NH，一TPD，Py—IR，XRD等表征，研究了改性氧化物在ZSM一5分子篩表面的分布狀態(tài)以及其對催化劑的酸性質(zhì)
2、的影響，結(jié)果表明磷元素改性有效降低了催化劑的酸強度，抑制了甲苯歧化反應(yīng)；MgO質(zhì)量含量低時，主要以無定形狀態(tài)高度分散在分子篩外表面上，含量較高時形成結(jié)晶態(tài)MgO。MgO改性主要作用是覆蓋了催化劑外表面酸性活性中心，堵塞了孔口，提高了反應(yīng)產(chǎn)物的對位選擇性。關(guān)鍵詞：ZSM一5；甲苯；烷基化；歧化；對位選擇性中圖分類號：0643．36文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AAlkylafionoftoluenewithmethanoloverHZSM-5modifiedwithphosphorousandmagnesiumZH
3、ANGLi-dong，ZHOUBo，WANGLei(DepartmentofEnergyandChemicalTechnology，TianjinBohaiVocationalTechnicalCollege，Tianjin300402，China)Abstract：AseriesofcatalystscontainingdiferentamountofphosphorousandmagnesiumhavebeenpI_e—paredbyimpregnatingZSM一5withphosphor
4、ousandmagnesiumcompoundandhavebeenusedtostudytheactiv-ityandPara—selectivityontoluenealkylationwithmethano1．NH3-TPDandPyridine-IRhavebeenusedtomea-suretheacidityofthecatalysts．ThestateofmagnesiumoxidationonthesurfaceofZSM-5catalystshasbeencharacteriz
5、edbyXRD．Wefindthatphosphorouslowerstheacidstrengthofcatalysts，suppressesthedispropor-tionationoftoluene；Highpara-selectivityhasbeenobtainedduetotheexternalactivesitesbeingcoveredandthemouthofporebeingblockedbymagnesiumoxidation．Keywords：ZSM一5；toluene
6、；alkylation；disproportionation；para-selectivity對二甲苯是合成聚酯纖維的重要原料之～，工應(yīng)、歧化和二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)都是在酸性環(huán)境中進(jìn)業(yè)上主要是以甲苯、C芳烴及混合二甲苯為原料，行的，因此，在烷基化反應(yīng)過程中抑制甲苯歧化反通過歧化、異構(gòu)化、吸附分離或深冷分離而制得。但應(yīng)是提高甲苯烷基化效率的關(guān)鍵。烷基化反應(yīng)和甲目前生產(chǎn)技術(shù)存在諸多不足，主要為對二甲苯在c苯歧化反應(yīng)對應(yīng)于不同酸強度的活性中心，強酸和混合芳烴中含量較低(只占22．26％)，工藝過程中物中強
7、酸中心對烷基化都有活性，而烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)只料循環(huán)處理量大，設(shè)備龐大，操作費用高。自從70與強酸中心有關(guān)ll1，并且催化劑酸性越強，越容易積年代美國Mobil公司開發(fā)了ZSM一5沸石以來，國內(nèi)碳，所以合理的控制分子篩的酸性可以很好的抑制外相繼開展了甲苯、甲醇烷基化制對二甲苯的研甲苯的歧化反應(yīng)并且能夠延長催化劑的壽命。另外究，該法的優(yōu)點是經(jīng)一次反應(yīng)即可高選擇性獲得對從分子動力學(xué)的角度，由于對二甲苯的最小分子直二甲苯，且易于提純和分離。此外，由于甲苯、甲醇徑遠(yuǎn)小于其他兩種異構(gòu)體，其擴散速度是其它兩種來源
8、廣，價格低廉，因而甲苯、甲醇烷基化制對二甲異構(gòu)體的103倍，若要得到較高的對位選擇性必須苯技術(shù)具有較高的研究開發(fā)價值。增加反應(yīng)產(chǎn)物擴散阻力，使對位產(chǎn)物優(yōu)先擴散出分甲苯與甲醇烷基化反應(yīng)是一個苯環(huán)上的親電子篩孔道；同時要對外表面非選擇性酸性活性中心取代反應(yīng)，屬于正碳離子機理。由于甲苯烷基化反進(jìn)行控制，避免擴散出的對二甲苯在分子篩外表面上發(fā)生二次異構(gòu)化反應(yīng)。本文采用浸漬法制備了一系列不同磷鎂含量收稿日期：2012—04—11的HZSM一5催化劑，利用雙元素改性方法解決了副作者簡介：張立東，男，講師，研
