论文部分内容阅读
本文系统地研究了反应条件对β催化剂上苯与丙烯液相烷基化反应的影响,考察了β沸石钠改性和原料中加入异丙醇的反应性能。用NH3-TPD和吡啶红外酸度表征技术,以及小型固定床反应器中苯与丙烯的液相烷基化反应研究了10MR纳米分子筛(ZSM-5)、12MR纳米分子筛(B)和含12MR的双孔型纳米分子筛(M)及其复合物的酸度特点和催化性能,筛选出催化性能较好的催化剂并与参比剂REF-1和REF-2对比,研究了复合分子筛的稳定性,取得了以下主要结果:(1)p催化剂上,升高反应温度,苯转化率、异丙苯收率和选择性增大,正丙苯含量大幅升高。增大压力,苯转化率和异丙苯收率升高,异丙苯和二异丙苯选择性增大,三异丙苯选择性减小,正丙苯相对含量减小。增加空速,苯转化率和异丙苯收率减小,异丙苯和三异丙苯选择性减小,二异丙苯选择性增大。经优化得到的较合适的条件为:温度160℃,压力3.5 MPa,丙烯空速0.72h-1。原料中添加异丙醇后烷基化反应性能变差。钠改性能够提高p沸石催化剂上苯转化率,少量的钠改性对β沸石催化剂的酸度、孔结构和催化性能无明显影响。(2)B和M分子筛的酸度分布十分相似,均强于ZSM-5(Z)。在烷基化反应中,三种分子筛的催化活性按Z<B<M的顺序增加。M型催化剂具有高活性和较好的抗失活能力。B型分子筛虽然催化活性较高,但是反应稳定性较差,失活较快。按照不同比例复合的分子筛催化剂中未观察到协同催化效应,复合使用也未改善Z型分子筛的低活性和B型分子筛的失活问题。在M型分子筛中参入适当比例的Z和B型催化剂可以保证烷基化反应具有较好的活性和稳定性。MsoBso分子筛的催化性能与REF-1和REF-2催化剂相当,正丙苯相对含量高于REF-1催化剂,但保持在300ppm以内,是比较好的催化剂。MsoBso催化剂的长运转实验中虽在反应前期催化性能有小幅下降,但400 h后反应稳定,能长时间的保持较好的催化活性。