HMCM-22/MCM-41的制备及其在甲苯碳酸二甲酯烷基化中的催化性能

以自制的HMCM-22作为原料,与中孔分子筛MCM-41的凝胶在水热条件下进行组装得到HMCM-22/MCM-41中微孔复合分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附及NH3-TPD等方法对合成样品进行表征。结果表明,合成的样品同时具有中孔分子筛MCM-41与微孔分子筛HMCM-22的特点。采用固定床微型连续流反应器对HMCM-22/MCM-41复合分子筛催化甲苯与碳酸二甲酯(DMC)的烷基化反应性能进行了评价,考察了反应温度、甲苯与DMC摩尔配比及空速对烷基化反应的影响。实验发现,HMCM-22/MCM-41催化甲苯DMC烷基化反应的产物中,对二甲苯的选择性远高于间位和邻位异构体的选择性,表现出良好的催化活性和选择性。

硼酸改性MCM-22分子筛催化甲苯烷基化合成对二甲苯

以硼酸为前体、低碳脂肪醇为溶剂,通过浸渍法制备了一系列硼酸改性MCM-22微孔分子筛择形催化剂,在连续流动固定床反应器上考察了甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯的择形催化性能。通过XRD、FTIR、N_2吸附脱附、NH_3-TPD、吡啶吸附FTIR等手段对催化剂进行表征,并通过异丙苯和1,3,5-三异丙苯的裂解反应考察了硼酸改性对MCM-22微孔分子筛催化剂的内、外表面酸性质的影响。实验结果表明:以硼酸为前体、正丙醇为溶剂制备的硼改性MCM-22催化剂在甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯过程中不仅表现出优异的择形性能,而且还保持了较高的催化活性。这可能是由于在浸渍过程中,硼酸与正丙醇反应生成分子尺寸较大的有机硼酸酯,从而实现了在覆盖分子筛外表面酸性位的同时不影响其孔内酸性质。

络合浸渍氧化镁改性MCM-22催化甲苯烷基化反应的研究

以硝酸镁为前驱体,乙酰乙酸乙酯为络合剂,通过络合浸渍的方法制备不同负载量的MgO/MCM-22催化剂。在气相连续流动固定床反应器上,对甲苯与碳酸二甲酯(DMC)烷基化合成对二甲苯的过程进行了研究。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了表征。结果表明,采用乙酰乙酸乙酯为络合剂,可以有效的覆盖分子筛外表面的酸性,避免其孔内酸性受到影响,催化剂能在保持较高甲苯转化率的同时显著提高对二甲苯选择性。在反应温度380℃、n(甲苯)∶n(DMC)=4∶1、空速1h-1条件下,当MgO负载量达到15%时,对二甲苯选择性和甲苯转化率分别为54.0%和34.3%。

络合浸渍MgO改性MCM-22催化甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯

以硝酸镁为前体、柠檬酸为络合剂,通过络合浸渍法制备了负载量(w)为20%的MgO改性MCM-22分子筛催化剂;在气相连续流动固定床反应器上,研究了该催化剂催化甲苯与碳酸二甲酯烷基化反应合成对二甲苯的性能;采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-FTIR等手段表征并分析了催化剂的结构和酸性,同时考察了催化剂制备过程中NaOH用量对催化剂性能的影响。表征结果显示,B酸位是该催化剂的主要活性位。在浸渍过程中加入柠檬酸能使催化剂保持较高的活性;同时加入NaOH可显著提高对二甲苯的选择性。随NaOH用量的增加,甲苯转化率稍有降低,但对二甲苯的选择性逐渐提高。

TiO2/MCM-22催化合成对二甲苯的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,通过浸渍法制备了一系列TiO2改性MCM-22微孔分子筛择形催化剂,在连续流动固定床反应器上考察了甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯的择型催化性能。通过XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、NH3-TPD、XPS、吡啶吸附FT-IR、UV-Vis等手段对催化剂进行表征,并考察了反应温度、空速对甲苯烷基化反应的影响。结果表明,制备的TiO2改性MCM-22催化剂在甲苯与碳酸二甲酯烷基化合成对二甲苯过程中不仅表现出优异的择型性能,而且还保持了较高的催化活性。这是由于钛酸四丁酯具有较大的分子尺寸,在浸渍过程中仅微孔分子筛外表面酸性位被有效覆盖,而分子筛孔内的酸性位并未受到影响。

甲苯与碳酸二甲酯择形烷基化合成对二甲苯

在气相连续流动固定床反应器上,以改性的MCM-22为催化剂,对甲苯与碳酸二甲酯(DMC)的择形烷基化合成对二甲苯(PX)进行了研究。以乙酸镁为前体,采用等体积浸渍法制备了一系列MgO改性的MCM-22催化剂,并通过X射线衍射、低温N2吸附-脱附和吡啶红外光谱等手段对催化剂进行了表征。考察了MgO负载量、反应温度、甲苯与DMC摩尔配比及重时空速对甲苯与DMC烷基化反应的影响。结果显示,采用乙酸镁为前体盐,催化剂能在保持较高甲苯转化率的同时显著提高对二甲苯选择性。采用12%MgO/MCM-22为催化剂,在反应温度653K、n(甲苯):n(DMC)=4:1,重时空速(WHSV)为1h-1条件下,甲苯转化率为31.01%,对二甲苯选择性达55.61%。

ITQ-2分子筛的合成

考察了膨胀剂的浓度和体系的碱度对合成ITQ-2分子筛的影响。结果表明，把膨胀剂的浓度降低到传统方法的1／5即可完成对前驱体MCM22（P）的插层膨胀。体系碱度的大大降低消除了脱硅对产品硅／铝比的影响，使膨胀、剥离后得到的产品收率大大增加，同时超声剥离过程更加容易，也避免了MCM-41介孔相的生成。

配合浸渍MgO改性MCM-22择形催化合成对二甲苯

以硝酸镁为前驱体,苹果酸为配合剂,通过配合浸渍法制备了不同负载量的MgO/MCM-22催化剂.在气相连续流动固定床反应器上进行甲苯与碳酸二甲酯(DMC)烷基化合成对二甲苯的研究,并采用XRD、NH3-TPD、吡啶吸附IR、N2吸脱附等手段对催化剂进行表征.实验结果表明:以9%负载量的MgO/MCM-22分子筛为催化剂,在380℃反应物料配比n(甲苯)∶n(DMC)=4∶1、重时空速1 h-1的条件下,甲苯转化率为29.0%,对二甲苯选择性为48.2%.表征结果显示:采用配合浸渍的方法制备MgO改性MCM-22分子筛催化剂不仅可以有效覆盖分子筛外表面酸性位,而且不会影响其孔内的酸性位,从而可以在维持较高对二甲苯选择性的同时实现甲苯转化率的提高.