SPU-W分子筛催化异丙醇制备异丙醚参数优化的研究
2021-07-19杨晶铃燕溪溪李志豪李雪玲汪宏星应思斌王利军
杨晶铃,燕溪溪,李志豪,张 宁,李雪玲,刘 震,汪宏星,应思斌,王利军
(1.上海第二工业大学 环境与材料工程学院,上海201209;2.浙江新化化工股份有限公司,浙江杭州311607)
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异丙醚(IPE)溶于醇、醚、氯仿、苯等多种有机溶剂,是矿物性油脂、动植物油脂、石蜡、天然树脂、部分纤维树脂的重要工业溶剂。同时因为它不溶于水,还可作为萃取剂应用于烟草和医药行业[1]。IPE的生产工艺简单、成本较低,但产量低、质量差等缺点是制约其发展的主要因素[2]。制备IPE的方法包括丙烯水合副产物分离法[3]、烯醇合成法[4]、丙烯直接水合法[5]、异丙醇(IPA)脱水法[6]等。IPA脱水法是一种较早用于合成IPE的方法,该方法中IPE是由两分子的IPA在催化作用下分子间脱水而形成。其中,原料IPA的纯度要求大于99%[7],反应过程中使用的催化剂有浓磷酸、浓硫酸、蒙脱土、树脂、沸石分子筛等[8]。IPA脱水法工艺流程简单、产品质量较好,但是成本较高,且用强无机酸做催化剂对设备有腐蚀作用,同时也对环境造成一定的污染[9]。
沸石分子筛的孔道[10-11]规则且分布均匀,比表面积较大,离子交换性能较好,其丰富的酸性活性部位和良好的水热稳定性等非常适用于催化多种反应。例如,宋凯雲等[12]研究发现硅铝比的大小影响ZSM-5分子筛的强、弱酸酸量,也影响着分子筛的催化性能。崔滕等[13]用锌对ZSM-5分子筛薄片进行改性处理后发现,薄片结构有利于提高分子筛在催化反应中的稳定性,锌改性后的分子筛提高了产物的选择性。刘晓华等[14]研究发现ZSM-35分子筛催化正丁烯异构化反应时,分子筛的Brønsted酸[15-16]中心更有利于异丁烯的生成。……
