小粒度MCM-22分子筛的合成及烷基化反应

在低碱度条件下合成出小粒度MCM-22分子筛,用XRD、TEM、NH3-TPD、吡啶吸附红外光谱等方法对试样进行了表征.催化反应研究表明小粒度MCM-22分子筛在120～150℃的条件下对苯与1-十二烯烷基化反应具有较高的催化活性和选择性,烯烃的转化率大于99.2%,直链烷基苯的选择性大于99.6%,常规粒度的MCM-22在同样条件下其催化活性比小粒度MCM-22的低.MCM-22晶体外表面上大量的12员环的孔穴对苯与1-十二烯烷基化的催化活性具有重要的作用.     

苯-长链烯烃烷基化固体酸催化剂的研究Ⅲ.烷基化条件与反应性能的关联

考察了苯 -C=12 烷基化反应条件对SiW12 /HAlMCM -4 1中孔材料催化性能的影响 ,并对SiW12 /HAlMCM -4 1和HM、HY分子筛催化剂上的产物分布进行了比较。结果表明 ,随着质量空速提高和温度降低 ,线性烷基苯选择性和烷基苯线性度不断提高 ,烷基苯异构体分布不断改善 ,而烯烃转化率的变化规律相反 ,且烯烃转化率、线性烷基苯选择性和烷基苯线性度均随原料苯烯摩尔比的提高而提高 ;SiW12 /HAlMCM -4 1分子筛催化剂上线性烷基苯异构体分布优于HY而不及HM ,且催化剂粒径越大 ,线性烷基苯异构体分布越好。     

苯-长链烯烃烷基化固体酸催化剂的研究Ⅱ.SiW_(12)/HAlMCM-41催化剂的组成、酸性及催化性能

制备了不同负载量的SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂。通过NH3-TPD、N2 吸附技术和苯 -C=1 2 烷基化反应考察了在不同预处理温度下SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂的组成、酸性及孔结构对催化性能的影响。结果表明 ,经 470～480K(N2 )预处理后的 5 0 0 % (质量分数 )SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂具有总酸量和中强酸中心比率较大、中孔分布窄的特性和较高的催化活性。在相对较低的反应温度下 ,烷基化反应的C=1 2 转化率、线性烷基苯 (LAB)选择性和线性度均在 98 5 %以上 ,2位线性烷基苯 ( 2 -LAB)异构体比率达 3 4 5 %。     

SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用沉淀-浸渍法制备了SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂(简称SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂),考察了SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响,并通过红外光谱、X射线衍射及BET比表面积测定对SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂结构进行了初步表征.实验结果表明,SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂具有良好的催化活性;适当的TiO2含量、焙烧温度、焙烧时间和浸渍液硫酸溶液的浓度能提高SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的中强酸中心含量,有利于提高直链十二烷基苯(LAB)和2-十二烷基苯(2-LAB)的选择性.优化的SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂制备条件为n(Zr)n(Ti)=1.50、焙烧温度500℃、焙烧时间3.0 h、硫酸溶液的浓度2.0 mol/L、室温陈化.在此条件下,1-十二烯的转化率达到99.5%,LAB及2-LAB选择性分别为92.2%和89.3%.     

脱铝Y沸石酸性和孔结构对苯和1-十二烯烷基化的影响

用不同脱铝方法制备了 4种脱铝 Y沸石催化剂 ,并利用 NH3-TPD、低温 N2 吸附以及 XRD技术对其物化性质进行了测定 ,并考察了其在苯与 1 -十二烯烷基化反应中的催化性能 ,揭示了脱铝 Y沸石的酸量、酸强度及孔结构在烷基化反应中的作用规律和本质     

MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究

研究了MCM-22分子筛催化剂催化1-己烯异构化的反应性能。在n(H2)/n(1-hexene)=8的条件下考查了水处理温度、反应温度、反应压力对MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化产物的影响。研究表明：在水处理温度为500℃,反应温度270℃,1-己烯的质量空速1.0h-1,反应压力0.2MPa的条件下,MCM-22分子筛催化剂具有较高的1-己烯骨架异构化性能,骨架异构化产物(i-hexene)达到66.15%。与几种常用的分子筛催化剂相比,MCM-22分子筛催化剂具有更高的催化1-己烯异构化反应的性能。     

改性MCM-22分子筛催化长链烯烃对苯烷基化反应的研究

采用水热静态晶化法合成了MCM-22分子筛,考察不同原料配比对合成的影响,并用X射线衍射、N_2等温吸附和NH_3-TPD等方法对其进行了表征,并对MCM-22分子筛进行改性,考察其改性前后对苯和长链烯烃烷基化反应的催化活性。改性后催化剂Ni-JC-4(A)-0.001和JC-4(B1)对烯烃的转化率分别为94.84%和92.97%;对烷基苯的选择性分别为98.85%和99.02%,使用寿命分别达到27 h和37 h以上。实验表明,用1 mmol/L NiSO_4交换改性的催化剂和加入大孔Al_2O_3改性后的催化剂均具有较高的催化活性,使用寿命得到提高。     

炼厂丙烯中不同杂质对MCM-22沸石催化剂上苯烷基化反应寿命的影响

根据炼厂丙烯GC-MS分析结果,对杂质进行了归类.并选出可能对催化剂寿命影响较大的杂质作为代表,利用扩大杂质含量的方法,在MCM-22分子筛催化剂上进行苯烷基化加速失活寿命实验.结果表明,炼厂丙烯中的炔烃类和二烯烃类杂质对催化剂寿命的影响最为严重.为了进一步验证上述结果,对失活催化剂上的结炭物质进行了GC-MS测定,并用原位红外反应技术对含有不同杂质的各个催化烷基化反应结果进行了表征,结果进一步表明炔烃类和二烯烃类杂质对催化剂寿命的影响最为严重.     

MgO/MCM-22催化苯与草酸二乙酯烷基化合成乙苯的研究

实验以MgO/MCM-22为催化剂,在气相连续流动固定床反应器上催化苯与草酸二乙酯(DEO)烷基化,合成乙苯(EB)。考察了MgO负载量变化和工艺条件的影响。以硝酸镁为前驱体通过等体积浸渍法制备了MgO/MCM-22催化剂,并以低温N_2吸附脱附、X射线衍射、NH_3-TPD、吡啶吸附IR等,对催化剂进行了表征。实验结果表明:随MgO负载量的增加,苯的转化率逐渐下降,而乙苯的选择性明显提高,这主要是由于负载MgO后催化剂的酸性位数量下降引起的。以MCM-22为催化剂,在最佳反应条件下:温度653 K,空速为2 h~(-1),原料配比n(苯):n(DEO)=4:1,苯的转化率为37.5%,乙苯选择性为80.3%。     

负载离子液体合成十二烷基苯

以载体硅胶(SiO2)负载氯铝酸盐室温离子液体[BMIM]Cl-AlCl3,通过改变负载工艺,制得不同的负载离子液体催化剂用于合成十二烷基苯。在间歇操作条件下,考察了反应温度和负载离子液体的加入量对1-十二烯转化率和2-位异构体选择性的影响。结果表明,1-十二烯的转化率随负载离子液体加入量的增加和反应温度的升高而增加,产物中2-位异构体的选择性随反应温度的升高而降低。与同类未负载离子液体催化剂的性能相比,采用负载离子液体作为催化剂,2-位异构体的选择性从39.1％提高到52.5％。     

MgO改性MCM-22分子筛催化苯与碳酸二乙酯的烷基化反应

以Mg(NO3)2为前体,在MCM-22分子筛上负载不同量的MgO,制备了MgO改性的MCM-22分子筛(MgO/MCM-22)催化剂;在固定床连续微反装置上,考察了MCM-22分子筛原粉和MgO/MCM-22催化剂对苯与碳酸二乙酯进行烷基化反应合成乙苯的催化性能;采用XRD、BET、NH3-TPD和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,随MgO负载量的增加,苯的转化率逐渐降低,而乙苯的选择性逐渐升高。表征结果显示,随MgO负载量的增加,催化剂的酸强度减弱,酸量减少;催化剂的比表面积和孔体积也随MgO负载量的增加而减小,从而导致苯的转化率随MgO负载量的增加而逐渐降低;而减少的酸中心抑制了副反应的发生,因此乙苯的选择性随MgO负载量的增加而增大。适宜的MgO负载量(质量分数)为3%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用沉淀-浸渍法制备了SO42-/ZrO2-T iO2固体酸催化剂(简称SO42-/ZrO2-T iO2催化剂),考察了SO42-/ZrO2-T iO2催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响,并通过红外光谱、X射线衍射及BET比表面积测定对SO42-/ZrO2-T iO2催化剂结构进行了初步表征。实验结果表明,SO42-/ZrO2-T iO2催化剂具有良好的催化活性;适当的T iO2含量、焙烧温度、焙烧时间和浸渍液硫酸溶液的浓度能提高SO42-/ZrO2-T iO2催化剂的中强酸中心含量,有利于提高直链十二烷基苯(LAB)和2-十二烷基苯(2-LAB)的选择性。优化的SO42-/ZrO2-T iO2催化剂制备条件为:n(Zr)∶n(T i)=1.50、焙烧温度500℃、焙烧时间3.0h、硫酸溶液的浓度2.0m ol/L、室温陈化。在此条件下,1-十二烯的转化率达到99.5%,LAB及2-LAB选择性分别为92.2%和89.3%。     

新型C2馏分加氢除炔催化剂的制备和应用

针对C2馏分加氢除炔Pd催化剂在工业应用中存在的缺陷,考察了添加Ag助剂和碱金属化合物对催化剂的活性、选择性和稳定性的影响。试验结果表明,加入Ag对提高催化剂的选择性和稳定性有很大的作用,当Pd盐浸渍液的pH为1.8、Ag盐浸渍液的pH为2.3、n(Ag)∶n(Pd)=9时,制备的催化剂的活性和选择性较高,稳定性较好;加入碱金属化合物可以有效地控制催化剂中Pd和Ag活性组分的流失。在此基础上,开发出新型C2馏分加氢除炔ZB1#J催化剂,并对ZB1#J催化剂进行了1 000 h的稳定性试验及工艺性能的考察,试验结果表明,ZB1#J催化剂在稳定性试验中,平均转化率为53.02%,乙烯增量(体积分数)在0.33%以上,且可在较宽的工艺条件范围内使用,尤其能适应高空速、高炔烃含量的各种工况条件,适于工业化应用。     

不同分子筛负载Pd催化剂催化苯加氢烷基化制备环己基苯

以不同分子筛为载体,采用浸渍方法制备了一系列Pd/分子筛催化剂,采用XRD、NH3-TPD、BET和SEM表征方法对不同分子筛进行表征,并考察了低温下不同分子筛酸性和孔结构对Pd/分子筛催化剂催化苯加氢烷基化制备环己基苯(CHB)性能的影响。结果表明：苯加氢烷基化反应的催化性能受不同分子筛酸量和孔结构的影响,以小孔道、高酸量的HZSM-5、H-IM-5分子筛和大孔道、低酸量H-RZM的分子筛为酸性组元的Pd/分子筛催化剂,苯转化率(<16%)和环己基苯选择性较低(<45%);以大孔道、适中酸量的HBETA和HMCM-49 分子筛为酸性组元的Pd/分子筛催化剂,苯转化率和环己基苯选择性明显提高,可分别达36.61%、62.85%和34.69%、71.55%;HY分子筛具有较开阔的孔道、较高酸量,Pd/HY催化苯加氢烷基化反应的苯转化率(48.63%)和环己基苯选择性最高(82.94%),是较为合适的低温苯加氢烷基化反应的酸性组元。     

MCM-22分子筛用于苯与丙烯烷基化反应的研究

采用两种改性剂对MCM-22分子筛改性处理,并对其在低温、低苯烯比(摩尔比)条件下的催化性能进行评价。结果表明,在140℃、苯烯比为1.52时,改性剂A处理的MCM-22分子筛有较好的催化活性和稳定性,苯的平均转化率达44.0%,在反应100h时,催化剂活性依然很高,且其产物中的正丙苯含量维持在170μg/g以下。     

钾修饰的MCM-22分子筛上1-己烯加氢异构和芳构化

考察了钾金属修饰的MCM-22分子筛上1-己烯加氢异构和芳构化反应。结果表明,MCM-22分子筛的强酸有利于芳构化而不利于异构化。通过负载钾金属可以降低MCM-22分子筛的强酸量,提高其异构化性能,并影响其1-己烯异构化和芳构化产物的碳数组成分布。通过改变MCM-22分子筛上钾金属负载量可以达到调节1-己烯异构化和芳构化反应比例及产物分布的目的,同时有效抑制裂解和提高催化剂的稳定性。     

具有MWW结构的MCM-22沸石的合成研究

研究了合成条件对MCM-22沸石结构的影响.实验结果表明,提高碱含量和降低硅铝比会使层间缩合,倾向于形成结构紧密规整的MCM-49沸石;而缩短晶化时间则倾向于形成层间结构更加无序的MCM-56沸石;提高硅铝比和延长晶化时间会使合成的MCM-22沸石的层间结构更加规整有序.催化性能研究结果表明,在优化条件下合成的MCM-22沸石催化剂,对苯和乙烯的液相烷基化反应具有良好的催化性能.     

碳五馏分选择性加氢除炔催化剂的研究

研究了催化剂活性组分和工艺条件对富含异戊二烯的碳五馏分选择性加氢除炔催化剂催化性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。通过加氢实验表明,含有稀土元素、Pd、Cu和Ag等组分的多金属催化剂具有良好的催化活性和选择性。还对影响该催化剂性能的工艺条件进行了优化,提出了碳五馏分选择性加氢除炔的适宜工艺条件:压力1.0MPa,温度35～45℃,液态空速3～5h-1,氢炔摩尔比3.0～5.0。在上述条件下,该催化剂能将碳五馏分中的炔烃脱除至质量分数2.5×10-5以下,并控制异戊二烯的损失率小于3.0%。经过500h考核,催化剂性能稳定。     

裂解混合碳四选择加氢除炔催化剂的制备及工艺评价

采用分步浸渍法,将活性组分PdC l2和D(D为第ⅥA族元素助剂)负载于氧化铝载体上,制备出适用于裂解混合C4选择加氢除炔的双金属Pd-D/A l2O3催化剂。结果表明,该催化剂最适宜的操作条件为:温度40~50℃,空速10.0~15.0 h-1,H2/乙烯基乙炔(VAC,摩尔比)1.60~2.50,压力1.5~2.0 MPa。在此条件下进行的500 h稳定性实验表明,除个别时间段外,丁二烯的选择性始终大于50%,VAC的转化率大于80%。催化剂在不饱和烃质量分数超过80%的物料中经650 h运行后,积炭率仅为13.30%。     

用于生产1,6-己二醇的加氢催化剂制备及评价

采用共沉淀法制备出一种用于生产1,6-己二醇的新型加氢催化剂,介绍了制备该催化剂的方法和工艺流程,并在自制的高压连续加氢微反装置上对其加氢性能进行了评价。结果表明,所制备的催化剂可在较低压力、较大空速下使用,并具有较好的催化活性;应用时的最佳工艺条件为反应温度225℃、反应压力6.0MPa、氢酯摩尔比175、原料体积空速0.3h-1;在此条件下,己二酸二甲酯加氢制备1,6-己二醇的酯转化率和醇选择性分别为100.0%,97.9%。