论文部分内容阅读
本文以苯与甲醇烷基化合成甲苯和二甲苯为目的,对ZSM-5和MCM-49两种分子筛进行了改性研究,并比较了两者烷基化性能上的差异。以铂和镓为改性金属对HZSM-5分子筛改性的结果表明:适量的金属改性可明显提高HZSM-5分子筛的择形催化能力及目的产物甲苯和二甲苯的选择性。与HZSM-5相比,负载量为0.3%的Pt/HZSM-5分子筛可使甲苯选择性由58%提高到72%,甲苯与二甲苯的总选择性由89%提高到94%以上,乙苯选择性由2.34%降到1.35%;而负载量为5%的Ga/HZSM-5使苯的转化率由45%提高到54%。XRD、TPD、XPS表征结果表明,Pt和Ga的引入没有破坏分子筛的晶体结构,且改性后分子筛的总酸量均较HZSM-5降低,Ga在分子筛表面以高价的氧化态形式存在。在苯醇比为1:1条件下,对比考察了HZSM-5和HMCM-49的烷基化性能差异,结果表明,HMCM-49有着比HZSM-5更好的苯与甲醇烷基化合成甲苯和二甲苯性能,但HMCM-49上三甲苯选择性明显高于HZSM-5;若将苯醇比提高到3:1, HMCM-49上三甲苯的选择性将由5.32%降到1.24%。实验确定的HMCM-49相对适宜应用条件为:反应温度为500℃,质量空速WHSV=2h-1、苯醇比3:1。对HMCM-49进行的铂、镓、磷和硅四种元素改性结果表明,所进行的改性仅使苯的转化率略有升高,但目的产物甲苯和二甲苯的选择性变化不大,且副产物中乙苯的生成增多。80℃下以1mol/LHCl对HMCM-49分子筛酸处理5h可使苯转化率由26%提高到33%,甲苯和二甲苯总选择性略有降低,但副产物中没有丙苯生成。XRD、BET、NH3-TPD和py-IR等表征结果表明,酸处理脱掉分子筛中的部分骨架铝,降低了分子筛结晶度;分子筛比表面积和孔容在1mol/LHCl处理5h后变大,孔道变宽;L酸酸量减少,酸强度增强。