ZSM-5和ZSM-11分子筛催化苯与甲醇烷基化反应研究
2017-04-21杨大强闻振浩朱学栋
杨大强,闻振浩,何 暄,朱学栋,2
(1.华东理工大学大型工业反应器工程教育部工程研究中心,上海 200237;2.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室)
ZSM-5和ZSM-11分子筛催化苯与甲醇烷基化反应研究
杨大强1,闻振浩1,何 暄1,朱学栋1,2
(1.华东理工大学大型工业反应器工程教育部工程研究中心,上海 200237;2.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室)
采用水蒸气辅助晶化法合成ZSM-5、ZSM-11和多级孔ZSM-11分子筛,运用XRD、SEM、NH3-TPD、N2吸附-脱附和TG方法对合成的分子筛进行表征。结果表明:所合成的ZSM-5和ZSM-11分子筛的比表面积、微孔体积、晶粒大小和酸性等物化性质相似;多级孔ZSM-11分子筛引入了大量介孔,微孔体积得以保留。合成的分子筛催化苯与甲醇烷基化反应结果表明,ZSM-11相对于ZSM-5表现出更高的反应活性和稳定性,这是因为C7、C8等芳烃分子在ZSM-11孔道内扩散更快;多级孔ZSM-11相对于微孔ZSM-11反应活性进一步提升,在反应温度460 ℃、压力0.2 MPa、质量空速3 h-1的条件下,苯转化率达到54.3%,甲苯和二甲苯总选择性达到91.9%,其中二甲苯选择性为37.9%,该催化剂在反应240 h内保持良好的稳定性,相对于微孔ZSM-11,寿命显著提升。
ZSM-5 ZSM-11 苯 甲醇 烷基化
二甲苯是石化工业的基本有机原料之一,其中对二甲苯(PX)是合成聚酯纤维的重要原料,随着我国聚酯产能的增加,PX需求量不断增加,长期处于供不应求的状态,大量从国外进口[1]。苯和甲醇是石油化工、煤化工的重要产品,在我国有着充足的产能保证[2-3]。因此,以苯和甲醇为原料进行烷基化反应得到高附加值的甲苯、二甲苯等下游产品,具有良好的工业开发前景。……
