甲苯择形歧化制对二甲苯催化剂的作用机理及工艺.pdf

匿羔当塑i甲苯择形歧化制对二甲苯催化剂的作用机理及工艺(申请中国石油大学工学博士学位论文)化学工程与技术学科专业：研究方向：博士生：指导教师：有机化工张秀斌刘晨光(教授)2006年10月
催化剂的作用机理及工艺甲苯择形歧化制对二甲苯摘要论文通过化学液相沉积法改性ZSM一5沸石制备了一系列不同沉积量的ZSM．5基甲苯选择性歧化催化剂，采用固定床微型反应器对研制的催化剂的反应性能进行了评价。考察了沉积量，焙烧气氛，改性次数等因素对改性催化剂性能的影响；以对二甲苯为探针分子考察了甲苯选择性歧化反应体系的副反应情况；采用IR、BET、NH3一TPD、SEM、NMR表征手段对改性前后的催化剂进行表征。研究结果表明：吸附在分子筛表面的改性剂分子与沸石外表面的硅羟基和骨架羟基发生相互作用，在一定的温度下发生热分解反应并在沸石外表面以氧化硅的形式沉积，这种沉积的氧化硅钝化了沸石分子筛外表面酸性位。调节改性剂的分子体积，可以选择性修饰或钝化分子筛的内外表面的酸性。在覆硅改性工艺中，调节改性剂的用量和优化改性条件可以达到同时修饰分子筛的外表面酸性和调整孔口大小的目的。缩小沸石孔口使3种二甲苯异构体扩散差别加大，PX优先扩散出孔口，沸石外表面酸性的钝化抑制了PX的二次异构化反应，以上两种效应是反应中产生高对位选择性的原因。另外，在磷改性工艺中，由于磷沉积在沸石外表面最终形成了中强酸位，对二甲苯在沸石外表面发生二次异构化反应，因此磷改性不能产生高的对位选择性。甲苯择形歧化反应的活性和选择性受沸石品粒大小、硅铝比、催化剂中非沸石粉体的性质、改性剂的氧化稳定性等因素的影响。沸石的高硅铝比、酸性粘结剂、改性剂的弱氧化稳定性都不利于对位选择性的提高。甲苯歧化反应的副反应主要为甲苯脱烷基、二甲苯脱烷基、加氢裂解及烷基转移反应，且副反应的发生程度受到沸石酸性和孔口尺寸的限制。关键词；甲苯，选择性歧化，改性，ZSM一5
Mechanismselectivity．Theofp-oxyleneproductionfromTolueneSelectiveDisproportionationdeposition(CLD)ofenhancedTheTechniqueandthecatalystsforAbstractpaper,ZSM，5IR，BET,NH3一TPD，SEM，NMRadjustedo—andthisbasedselectivetoluenedisproporitonation，whichmodifiedbychemicalphosphoricsilicicas—preparedevaluatedfixed-bedatmosphere，modificationmodificationpara·xylenemeansofmeta-xylene1,3，5-triisopropylbenzene，thepropertiesshow：Thedepositedmodifierwithalldframeworksilanolconditionformedoxides；acidicsitessurfacezeolitedifferentpara-selectivityacidicmouthzeolite．passivationconstrainsp-xylene，openingsindisproportionation．Forphosphormodification，becauseofzeolite，theInwereliquidmodifier,havebeenprepared．Thecatalysticperformancesmicro—reactoroperatedundermediumpressure。Severalfactorssuchdepositionamountsilicaphosphor,thecalcinatingnumberson，whichaffecteffecthaveinvestigated．Theside-reactionstestedfeedpurereactant．Byprobemolecularreactionsofcatalystscharacterized．TheresultsreactedgroupsexternalheatedsiliconpassivatedSi02deposition．Thepropertyinternalcouldbechoosingvolume．TheLCDobtNnedhighporeAcidicisomerizationwaseasierthanm—xylene．Narrowedlowerdiffusivitym‘xylene，whichtypicallyleadsstronglyshapesele