分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展

介绍了国内外分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展情况,侧重介绍了微孔分子筛、介孔分子筛和复合分子筛的应用;指出烷基苯一般通过苯与烯烃烷基化反应制得,分子筛催化剂是催化制取烷基苯的一种环境友好型固体酸催化剂.同时提出,今后应进一步深入研究符合环保要求和工业化需求的新型改性分子筛催化剂.     

甲醇转化制低碳烯烃过程中MgZSM—5催化剂失活动力学的研究

用微型固定床连续反应器,考察了甲醇转化制低碳烯烃过程中MgZSM-5分子筛催化剂的失活规律。在常压下,分别测定了反应活化能、反应级数及460—500℃范围内的失活反应活化能和失活反应级数。得到的失活动力学速率式为: -γ=4.61×10~5exp(-99.71/(RT)×10~3)C·a -(da)/(dt)=2.42×10~2C~0.059exp(-63.93/(RT)×10~3)a     

HRP-12催化剂上苯与直链烯烃的烷基化反应 Ⅱ. 失活动力学研究

采用连续操作的釜式反应器，利用悬浮态的负载杂多酸催化剂HRP-12上的烷基化反应的实验数据进行参数估值，确定了失活反应速率常数、失活反应活化能、活性保留函数的失活反应级数和烯烃摩尔浓度的失活反应级数，建立了苯与直链烯烃烷基化反应的失活动力学模型。模型表明：该失活反应对于活性保留函数是一级失活反应，对于烯烃摩尔浓度是二级失活反应。统计检验表明：所得失活动力学方程在显著性水平α=0.005下有较高的实验数据拟合精度和模型可信度。     

苯与丙烯烷基化失活沸石催化剂氢再生机理

对工业中试用于苯与丙烯烷基化失活β－沸石改性催化剂进行了H2再生研究。通过对失活、新鲜和再生后催化剂的TPO、TPD、孔结构测定和活性评价以及失活和再生催化剂样品上炭组成的GC－MS分析，讨论了H2再生后催化剂催化性能的恢复状况。解释了虽然仍有部分炭未被除去，但酸性和活性恢复良好的原因。提出了本文体系失活催化剂H2再生过程的作用机理。     

HRP-12催化剂上苯与直链烯烃的烷基化反应 Ⅰ. 本征反应动力学研究

直链烷基苯是生产阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸盐的重要原料。2000年以美国环球油品公司(UOP)的脱氢法工艺生产的直链烷基苯占世界直链烷基苯产量的88％。脱氢法以液体氢氟酸为催化剂由正构烯烃与苯进行烷基化反应生产直链烷基苯。由于液体氢氟酸催化剂具有较强的腐蚀     

负载型中孔分子筛上苯与长链烯烃烷基化反应

在合成纯硅及含铝MCM-41中孔分子筛基础上,制备负载PW12、SiW12及PMo12杂多酸的催化剂。用XRD、N2吸附和苯与1-十二烯烷基化反应对几种催化剂进行表征。结果表明,与HY、HM和Hβ分子筛相比,HAlMCM-41和HSiMCM-41中孔分子筛具有较好的线性烷基苯选择性,其苯基十二烷异构体分布优于HY而不及HM和Hβ分子筛;负载型中孔分子筛催化剂具有杂多酸分散性好、比表面积大和孔径分布集中的性质,与载体相比其催化活性明显提高;关于催化活性,负载型催化剂载体或负载杂多酸种类比较结果为HAlMCM-41>HSiMCM-41、PW12>SiW12>PMo12,其中SiW12HAlMCM-41催化剂的苯基十二烷选择性和异构体分布为最佳。     

不同条件下苯与丙烯烷基化反应的催化剂失活研究

对不同条件下苯与丙烯烷基化反应Hβ催化剂的寿命、失活催化剂的积炭量和积炭性质进行了研究。在5.7MPa下,随反应温度变化,反应介质在反应过程中所经历的相态变化不同,导致催化剂的寿命、失活催化剂的积炭量和积炭的性质也存在着较大差异。300℃时,反应介质处于接近于体系临界点的超临界相或高压液相状态,催化剂寿命最长,积炭量大。失活催化剂积炭的元素分析及TPO-MS表征结果发现,积炭的碳氢比与反应温度有关,温度越高,碳氢比越高;而积炭的脱炭温度与反应时间（催化剂寿命）相关,催化剂寿命越长,相应的脱炭温度也越高。     

不同粒径ZSM-5分子筛在苯与甲醇烷基化反应中催化性能及反应条件优化

采用水热合成法合成了不同粒径的ZSM-5分子筛催化剂,系统考察了分子筛粒径变化对苯与甲醇烷基化反应的影响。研究结果表明,随着ZSM-5分子筛粒径增大,不但苯的转化率和二甲苯选择性降低,而且催化剂稳定性明显下降。其中,粒径为0.25 μm的ZSM-5分子筛在苯烷基化反应中的催化性能最佳,且催化剂稳定性最好。另外,采用拉曼光谱和热重等方法对催化剂积碳物种和失活机理进行了深入研究,发现催化剂失活主要是由于反应过程中生成的大分子稠环芳烃堵塞了分子筛孔道并覆盖活性位点造成的。最后,考察了反应温度、原料组成及空速对苯烷基化反应的影响并优化出最佳的苯烷基化反应条件。     

超临界反应条件下Y型分子筛催化剂失活的研究

对苯烷基化过程中Ｙ型分子筛催化剂的失活进行了多方面的实验研究。结果表明，超临界条件下该催化剂的活性寿命比液相条件下长达四倍以上，借助色－质谱联用机分析两种操作的反应产物，发现含有多环物质，并且它们的种类和数量随条件而不同。根据热力学原理，建立了多环物在超蚧流体中的溶解模型，并以并四苯，并五苯和并六苯作为焦前物模拟物进行了计算。     

改性HZSM-5分子筛上噻吩烷基化反应和失活再生性能的研究

采用不同碱单独处理和两种碱不同方式联合处理HZSM-5分子筛,制备微孔-介孔多级孔HZSM-5分子筛催化剂并应用于噻吩烷基化反应中。结果表明,不同碱单独处理和两种碱不同方式联合处理HZSM-5分子筛后,均能够在分子筛上造出介孔孔道且能够调变分子筛的酸性,其中,采用Na₂CO₃溶液和TPAOH溶液分开处理得到的分子筛催化剂织结构最适合噻吩烷基化反应;其次考察具有最佳织结构分子筛催化剂的噻吩烷基化反应稳定性,并分析催化剂失活的原因和再生条件。结果表明,当噻吩烷基化反应进行到1050 h后,催化剂已基本失活,催化剂失活的主要原因是,在反应过程中原料中反应组分间发生烯烃齐聚、环化、脱氢和芳烃烷基化等副反应生成的大分子化合物沉积在催化剂上,堵塞催化剂的孔道和遮盖催化剂的活性中心所致;对失活催化剂进行高温再生,从高温再生的能耗较大以及多次高温再生对催化剂酸性和骨架结构不利的角度考虑,选定催化剂的再生温度为550 ℃。     

丝光沸石催化剂的结焦失活研究

用ＧＣ－ＭＳ，ＨＮＭＲ和元素分析研究了结焦的钯／氢型丝光沸石催化剂上焦炭的分子性质，用ＦＴ－ＩＲ，ＴＰＤ，ＴＰＯ，微孔分析和活性评价等考察了催化剂结焦前后性质的变化。结果表明，催化剂上可溶性焦炭为二至四环的多环芳烃，它们滞留在分子筛孔内起覆盖活性中心的作用，且是进一步生成高碳氢比焦炭的前身物，结炭反应主要发生在酸中心上，随着结炭量的增加，催化剂上Ｂ中心大量减少，表面积和孔体积亦相应减小，与焦炭分子     

大孔沸石催化剂上苯与丙烯液相烷基化反应行为的研究

围绕具有工业实用价值的苯与丙烯液相烷基化制取异丙苯这一课题,对比考察了不同硅铝组成的ＨＹ型和Ｈβ型沸石的催化性能,利用烧炭试验、结炭前驱物萃取方法及色－质谱表征手段探索了沸石催化剂在烷基化反应中的结炭行为。烷基化试验结果表明,β沸石对异丙苯的选择性和催化剂稳定性都明显优于Ｙ型,其异丙苯选择性可达９６ｍｏｌ％以上。同时,提高原料苯烯比、降低反应温度或保持适当高的进料空速能够提高异丙苯的选择性。结炭催化剂的烧炭结果显示,在烷基化反应中Ｈβ比ＨＹ具有较强的抗结炭能力。结炭催化剂的溶剂萃取结果表明,反应中的液相苯能够有效地使催化剂孔道中的结炭前驱物种脱离催化剂表面,从而抑制结炭,提高催化剂的稳定性     

分子筛催化剂的失活与积炭

分子筛催化剂的失活与积炭刘中民，陈国权，王清遐，梁娟，蔡光宇（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）关键词分子筛，结炭，催化剂失活，甲醇转化，ＨＺＳＭ－５结炭是酸性分子筛催化剂失活的主要因素．本文通过具有碳链增长、环化、烷基化等多种反应途径...     

甲苯和丙烯烷基化合成对异丙基甲苯催化剂的研究

本文考察了ＨＭ、ＨＹ、Ｈβ、ＨＺＳＭ－５和反应条件对丙烯烷基化反应的影响，结果表明在选定的较佳反应条件下：１００－１１０℃、甲苯／丙烯（Ｙ洋比）＝５－６，ＷＨＳＶ１．７＝３．５ｈ＾－１，ＨＭ和ＨＹ沸石具有较主的活性，对异丙基选择性（〉８３％）和较低的副产物含量，研究了高温焙烧、水热处理和有机预中毒等方法对ＨＭＩ沸石烷基化性能的影响，并探讨阱一步提高反应产物中对位选择性的可能性。     

CuZSM-5分子筛上苯酚羟化制苯二酚

在Ｎａ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＣｕＯ－Ｈ２Ｏ体系中以１５％ＴＰＡＢｒ－８５％ＨＭＤＡ为模板剂合成了ＣｕＺＳＭ－５分子筛，并用ＸＲＤ，ＩＲ及ＳＥＭ等方法进行了表征，考察了ＣｕＺＳＭ－５分子筛催化苯酚与过氧化氢的羟化活性，研究了催化剂用量、反应温度、反应时间及ｎ（ＰｈＯＨ）／ｎ（Ｈ２Ｏ２）等对羟化活性的影响．     

STUDIES ON CATALYST POISONING DEACTIVATION MODEL IN FIXED BED

Four major deactivation types of catalyst particles, namely parallel, series, side-by-side and independent deactivation were discussed. The effects of distribution of poison along the fixed bed were examined for a number of poisoning equations in detail, which have a simple type of deactivationequations as -da/dt ∝ad, where d is the deactivation order, and a is the activityof fresh catalyst.     

片状催化剂F-T合成宏观动力学

采用固定床积分反应器,在工业条件下,对压片Ｆｅ－Ｃｕ－Ｋ催化剂进行了Ｆ－Ｔ合成宏观动力学考查。在稳态下,用集总的方法,在保持一定的轴向温度分布及取其平均温度条件下,求得两组宏观动力学方程,两者分别与实验数据吻合较好,同时两者之间也存在较好的一致性。