【摘 要】
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对二乙苯(p-DEB)是一种重要的化工原料,主要用作工业上吸附分离生产对二甲苯(p-X)的解吸剂,此外还可用于聚酯、涂料的生产。近年来随着对二甲苯工业消费量的增加,对二乙苯的需求量也
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对二乙苯(p-DEB)是一种重要的化工原料,主要用作工业上吸附分离生产对二甲苯(p-X)的解吸剂,此外还可用于聚酯、涂料的生产。近年来随着对二甲苯工业消费量的增加,对二乙苯的需求量也急剧增大。 对二乙苯的生产过程是典型的择形催化过程,因此催化剂的制备是关键。本文主要开展了如下研究工作: 以硝酸镁和硝酸钡为金属氧化物前驱体,通过浸渍法和固相法制备了四种金属氧化物改性的HZSM-5沸石催化剂;在气相连续流动的固定床反应器上考察了催化剂在乙苯歧化合成对二乙苯过程中的催化性能。通过改变前驱体用量制备一系列负载量的改性催化剂,考察负载量对催化剂择形性能的影响;采用 X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附以及吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了详细的表征。重点探讨了催化剂制备方法在碱土金属氧化物改性HZSM-5微孔分子筛的孔道结构、酸位分布改变及其择形性能的影响;结果表明:硝酸镁改性分子筛时得到的催化剂择形性能优于硝酸钡改性的催化剂;将两种制备方法得到的硝酸镁改性催化剂对比发现固相法可达到更好的择形效果。结合催化活性与表征结果分析认为:增加前驱体含量,会破坏其在分子筛表面的良好分散效果;碱土金属氧化物覆盖分子筛表面酸位,对分子筛孔道结构有一定修饰作用,且调节酸性分布并改善催化活性;浸渍法改性会有部分前驱体进入分子筛孔道内造成堵塞,而固相法能更充分地钝化外表酸位,更好地避免对二乙苯在外表面的二次异构化反应,但可能出现前驱体直接堵塞孔口情况。 取6% MgO/HZSM-5(GX)在固定压强(0.1 MPa)、反应时间(5h)下考察温度,质量空速、载气流速工艺条件,发现乙苯歧化适宜的工艺条件为:反应温度400℃、质量空速2 h-1、载气流速50mL min-1。温度过高时选择性低,温度过低则转化率低;质量空速与载气流速过低,催化剂使用不充分,过高则原料处理能力差,造成原料浪费。
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