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间二氯苯作为合成染料、杀菌剂、除草剂的中间体,被广泛应用于医药、农药等行业,同时间二氯苯也是一种重要的有机溶剂。目前间二氯苯的合成方法按原料的不同分为以非二氯苯为原料和以邻二氯苯或对二氯苯为原料。其中以非二氯苯为原料合成间二氯苯不仅工艺复杂,而且产品纯度不高,已经被淘汰。 通过二氯苯三种同分异构体之间的催化异构化同样可以制得间二氯苯,该工艺采用的催化剂目前主要是液体酸催化剂如三氯化铝、三氯化铁等,这类催化剂存在着稳定性不高、对设备有腐蚀性、难再生等缺点。因此,开发一种新型的固体酸催化剂代替传统液体酸催化剂具有重要的研究价值和意义。 本文以邻二氯苯为原料经催化异构化制备间二氯苯,首先采用不同硅铝比HZSM-5为催化剂,由于硅铝比25的HZSM-5分子筛强酸中心数量最多,表现出较好的催化效果。较优的条件是采用硅铝比为25的HZSM-5、目数为14/20目、填料比为1∶2、反应温度420℃、气液比60、空速1.0h-1时,反应时间5h,邻二氯苯转化率为71.0%,间二氯苯收率为48.2%。反应后HZSM-5表面出现团聚现象,出现部分积碳,这可能是失活的主要原因。 其次,采用过量浸渍法制备了一系列HZSM-5负载磷钨酸及磷钨酸盐催化剂,由于PW/HZSM-5比表面积较大,磷钨酸在分子筛表面分散良好,提高了分子筛表面强酸中心数量,表现出较好的催化效果。较优的条件是磷钨酸负载量为1.5%,焙烧温度175℃,反应温度410℃,气液比60,填料比1∶2,空速0.5h-1,催化剂目数14/20目,反应时间5h,邻二氯苯转化率为77.3%,间二氯苯收率52.0%。 最后,采用过量浸渍法制备了一系列HZSM-5负载金属氧化物催化剂,由于1%La2O3/HZSM-5比表面积较大,La2O3在HZSM-5表面分散良好,调节了分子筛表面酸性,表现出较好的催化效果。较优的条件是La2O3负载量为0.5%,焙烧温度450℃,反应温度400℃,气液比60,空速1.0h-1,填料比1∶2,催化剂目数14/20目,反应时间5h,邻二氯苯转化率为79.1%,间二氯苯收率52.8%。