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《大连理工大学》 2008年
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ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应的研究

尹丽颖  
【摘要】: 对二甲苯(PX)主要用于制取对苯二甲酸(PTA)及对苯二甲酸二甲酯(DMT),进而生产聚酯。随着聚酯工业的迅猛发展,对二甲苯的需求量逐年增加。通过甲苯与甲醇在高选择性的择形催化剂上发生烷基化反应生产对二甲苯的技术可有效的增加对二甲苯的产量,是一条具有很强竞争力的工艺路线。 本论文以甲苯甲醇烷基化反应合成对二甲苯为目标,以HZSM-22为择形催化剂活性组分,首先比较了HZSM-22和HZSM-5两种分子筛催化剂的催化性能,接着考察了催化剂的成型方法和择形催化反应条件对催化性能的影响,随后采用金属氧化物改性、非金属氧化物改性、金属与非金属氧化物复合改性和水热处理四种不同的改性方法对HZSM-22进行了改性,并比较了改性前后的催化性能。 研究发现,在相同反应条件下,对二甲苯选择性为HZSM-22>HZSM-5,而催化活性正好相反。对于HZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反应而言,在相同反应条件下,压片成型催化剂的对位选择性明显优于挤条成型催化剂,而二者的催化活性相当。对反应条件的考察发现,反应温度、甲苯甲醇摩尔比和空速对对二甲苯选择性的影响均出现极值现象,最佳的反应条件为:反应温度为430℃,甲苯与甲醇摩尔比为4:1,WHSV为6h~(-1),N_2为载气,流速为25 ml/min,常压。此条件下甲苯的转化率为9.2%,对二甲苯的选择性为70.5%。在相同负载量条件下,相对MgO、BaO和CaO改性,La_2O_3改性的HZSM-22上对位选择性较高,可达84.4%;对于非金属氧化物改性而言,SiO_2改性较P_2O_5改性后对位选择性高,可达76.1%。但是单独采用金属或非金属氧化物改性不能同时兼顾反应的催化活性和对位选择性,而采用La_2O_3和SiO_2复合改性,可以在保持相对较高的对位选择性的同时使甲苯的转化率有所提高。单独采用水热处理会导致HZSM-22结构的破坏,而先经SiO_2负载后再进行水热处理可稳定其结构。wt.15%SiO_2负载再经120℃水热处理之后甲苯的转化率为7.3%,对二甲苯选择性为79.8%。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O643.32

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【相似文献】
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6 黄添增;刘国华;;有机金属铱功能化的介孔催化剂制备及C-3烷基化反应的研究[A];第十六届全国金属有机化学学术讨论会论文集[C];2010年
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1 驻沪记者 张莉;“创新仰仗对科学的理解”[N];医药经济报;2008年
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7 左佳齐;构筑石化科技金字塔[N];中国石化报;2000年
8 记者 钱大新;武石化烷基化装置开出业内高水平[N];中国石化报;2007年
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6 赵东;利用MTBE尾气从C_9芳烃中制备高纯均三甲苯[D];天津大学;2005年
7 刘焕宏;以C_9混合芳烃为原料合成西藏麝香[D];天津大学;2005年
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10 戴西象;分子碘催化4-羟基香豆素3位烷基化反应研究[D];浙江大学;2010年
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