论文部分内容阅读
对二乙苯用作对二甲苯吸附分离工艺过程的解吸剂,而成为对二甲苯生产过程中的主要原料。因此,研究对二乙苯的合成具有十分重要的意义。现有合成法工业化生产对二乙苯技术均采用大晶粒HZSM-5分子筛为母体制备得到高对位选择性合成对二乙苯催化剂。虽然经过不同的方法改性后,大晶粒HZSM-5分子筛对二乙苯选择性可达到98%,但催化剂活性较低,且稳定性较差。 纳米分子筛作为催化新材料中的一员,它以独特的催化性能和对气体的分离能力,近年来引起了人们极大的兴趣,成为催化领域中研究的热点之一。纳米HZSM-5分子筛用于催化反应有以下几个特点:反应活性高:活性稳定性好:抗积炭能力强。基于纳米HZSM-5分子筛的优良反应特性,希望能开发得到新一代的具有更高反应活性和稳定性的高选择性合成对二乙苯催化剂。 本论文通过考察不同改性方法对纳米HZSM-5分子筛催化性能的影响发现,水热处理、La2O3改性、硅酯改性、磷氧化物改性以及MgO改性对纳米HZSM-5分子筛的酸性质及其孔道具有一定的调节作用。水热处理、La2O3改性对催化剂的对二乙苯选择性的提高贡献不大:硅酯改性、磷氧化物改性能较大幅度的提高催化剂的p-DEB选择性;MgO改性提高对二乙苯选择性最为明显。 通过采用复合改性方法制备得到了镧-镁复合改性纳米HZSM-5分子筛催化剂和镧-镁-硅复合改性纳米HZSM-5分子筛催化剂。负载0.5%La2O3、10%MgO、10%SiO2复合改性的纳米HZSM-5分子筛催化剂的对二乙苯选择性大于98%,催化剂运转近300小时后,二乙苯得率仍然达到6.5%以上。对比不同晶粒大小的改性HZSM-5分子筛催化剂的乙苯、乙烯烷基化反应性能可以发现: A.采用改性纳米HZSM-5分子筛催化剂后,乙苯、乙烯烷基化反应温度降低约20℃,乙苯/乙烯(摩尔比)由4.5升至5.5: B.在相同反应条件下,复合改性纳米HZSM-5分子筛催化剂的EB转化率高于改性微米HZSM-5分子筛催化剂64%; C.不同反应条件下长运转300小时,复合改性纳米HZSM-5分子筛催化剂的二乙苯得率比改性微米HZSM-5分子筛催化剂高出13%。