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不同拓扑结构分子筛催化1-甲萘异构化-烷基转移耦合反应性能对比

2021-07-29李洪涛盛路阳展俊岭房伟贤

燃料化学学报 2021年6期
关键词:催化剂结构

李洪涛 ,盛路阳 ,展俊岭,3 ,房伟贤 ,梁 翌 ,张 钰,*

(1. 吉林化工学院 材料科学与工程学院,吉林 吉林132022;2. 吉林化工学院 石油化工学院,吉林 吉林132022;3. 吉林大学 化学学院,吉林 长春 130012)

源于乙烯裂解、催化重整及煤高温炼焦等工艺过程,中国拥有丰富的碳十资源,其中,烷基萘副产物的利用率较低。烷基萘主要包括萘(NP)、1-甲萘(1-MN)、2-甲萘(2-MN)和二甲基萘各同分异构体(DMNs),占碳十芳烃总量的40%左右。其中,1-MN和2-MN均是用途广泛的有机化工原料,常用于制备纤维助染剂、表面活性剂、增塑剂、扩散剂及维生素K3等[1,2]。近年来,以2-甲萘为原料经与甲醇的烷基化或与多甲基苯的烷基转移来制备2,6-二甲基萘(2,6-DMN)成为研究热点[3-7]。

2,6-DMN是合成聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和新型液晶聚酯(LCP)的重要原料。近二十年来,中国多所高校及科研院所针对以烷基萘为原料制备2,6-DMN的催化剂及催化工艺开展了大量研究[8~12]。然而,由于2,6-DMN收率低、催化剂寿命短、生产成本高而尚处于小试研发阶段。2019年,Li等[13,14]发现以2-MN为原料、以碳十馏分中多甲基苯为溶剂和烷基转移试剂,采用SiO2-Mo-HBeta催化剂经烷基转移技术路线获得了9.7%的2,6-DMN收率,而采用HZSM-5/HBeta复合分子筛经由与甲醇的烷基化技术路线获得11.01%的2,6-DMN收率,均具有很好的工业应用前景。近年来,人们也报道了不同结构分子筛催化1-MN异构化生成2-MN的催化性能[15,16]。2019年,孙昊[17]以混合酸改性HBeta分子筛为催化剂,获得69.53%的1-MN转化率和66.96%的2-MN收率,产物分布中2-MN占比96.30%,DMNs占比1.56%。

现有研究中均以2-MN为原料出发制备2,6-DMN,其工艺过程主要包括以下五个步骤:碳十芳烃中分离1-MN及2-MN;……

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