MgO改性无粘结剂ZSM-5分子筛制备及催化苯与乙烯烷基化反应性能

通过气固相晶化法使成型ZSM-5催化剂中粘接剂结晶转化,合成了无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂条形颗粒,并采用浸渍法对其进行了MgO改性及制备。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气物理吸附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段表征了催化剂物化性质和酸性质。考察了其在苯和乙烯烷基化反应中的择形催化性能,并进行了合成乙苯联产对二乙苯的探索实验,研究了催化剂中粘结剂和MgO对反应活性、择形选择性、稳定性等性能的影响。结果表明:MgO改性不仅钝化了ZSM-5分子筛外表面酸性,还能进入孔道使分子筛酸量减少,使得整体酸强度减弱。相较于含粘结剂的分子筛催化剂,MgO改性后的无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂具有更好的改性择形催化性能,表现出优异的反应活性、对二乙苯择形选择性。而且因为无粘结剂ZSM-5分子筛具有丰富的微-介孔复合结构与合适的酸性,该催化材料具有较好的反应稳定性。

无粘结剂ZSM-5催化剂改性及其甲苯与乙烯择形烷基化反应的催化性能

利用甲苯与乙烯的烷基化反应制备对甲乙苯,是一条具有技术经济性的合成工艺路线。本工作对无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂颗粒进行了聚苯甲基硅氧烷(PPMS)修饰剂化学液相沉积(CLD)改性处理研究,考察了其对催化剂物化性质与择形烷基化反应性能的影响。在CLD改性过程中形成的SiO_(2)使ZSM-5孔口收窄、外表面酸性位点钝化,这可以有效阻止对甲乙苯异构化为间甲乙苯或邻甲乙苯。经过重复3次改性的无粘结剂ZSM-5可将对甲乙苯的择形选择性提高至97%以上,与改性的常规含粘结剂ZSM-5催化剂颗粒相比,CLD改性的无粘结剂ZSM-5催化剂颗粒具有更好的烷基化活性和反应稳定性。