Beta分子筛择形催化合成对二异丙苯的研究

题名:Beta分子筛择形催化合成对二异丙苯的研究
作者:李世卿
学位授予单位:中国石油大学
关键词:异丙苯;;烷基化;;对二异丙苯;;Hβ分子筛;;改性;;选择性
摘要:

 分子筛择形催化作为选择生成对位异构体的有效途径,一直以来都备受化工行业的重视,迄今已有很多科研人员投身这方面的研究。但作为芳烃烷基化的对位选择性催化剂,以ZSM系列、Y、MOR以及SAPO系列的研究居多,却鲜见有关β分子筛的报道。本论文主要针对β分子筛的改性和预处理方法,就异丙苯与异丙醇Magnet lifter烷基化选择生成对二异丙苯的工艺,考察了影响对位选择性的各种因素,从而采取相应的措施来达到提高选择性的目的。实验过程中采用UV、XRD、FT-IR、NH_3-TPD、BET等手段对催化剂进行表征,并将其与催化性能进行关联。具体研究结果如下:

 (1)在高压釜中进行反应时,异丙苯和异丙醇烷基化的适宜反应条件是:IPA/IPB=4:1(mol),催化剂用量10w%,反应温度250℃,反应时间5h,此时异丙苯的转化率达57.2%,二异丙苯异构体中的间对位比值m/p=1.21。

 (2)综合对比ZSM-5、MOR、HY以及Hβ的物化性能,发现Hβ用作异丙苯异丙基化选择生成p-DIPB的分子筛催化剂,有效酸中心多,活性高,只是选择性有待进一步提高。

 (3)分别对Hβ分子筛催化剂进行覆硅改性和杂元素氧化物改性。实验发现覆硅改性后,催化剂用量10w%,反应温度为250℃时,异丙苯转化率20%,选择性提高到m/p=1.00;铜、硼、磷氧化物改性后,相同的反应条件下,异丙苯转化率为70%,选择性不变或稍有下降;稀土金属元素氧化物(Ce_2O_3及La_2O_3)改性,在异http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter丙苯转化率为30%时,产物中m/p=0.80,对位选择性大大提高。

 (4)本论文在固定床微反装置上,考察扩散效应对异丙苯烷基化反应产物中异构体组成的影响。以样品4%Ceβ为前驱物,经表面覆碳预处理可获得高选择性的异丙苯烷基化催化剂,当反应条件为IPA/IPB=4:1、催化剂用量10mL、反应温度300℃、体积空速5h~(-1)、反应压力3MPa、氢气/反应原料=300(体积比)时,异丙苯转化率23%,产物组成m/p=0.66。
学位年度:2010