ZSM-5分子筛上甲苯和甲醇烷基化制对二甲苯

发布时间：2020-09-17 12:21

　　 甲苯与甲醇烷基化高选择性制备对二甲苯是今后提高对二甲苯产量的有效途径。本论文对ZSM-5分子筛上甲苯甲醇烷基化反应进行了研究,主要分两部分:第一部分针对大晶粒ZSM-5,我们探究了如何通过控制厚度和孔道结构来提高其催化性能;第二部分通过干胶转化制备了外表面富硅的核壳结构ZSM-5,并探究了晶化时间,二氧化硅的负载量,焙烧过程等因素对催化剂性能的影响。合成了20μm长的大晶粒ZSM-5,大晶粒分子筛不经过改性就能达到70%的对二甲苯选择性。通过合成过程中引入杂原子硼,可以调控分子筛的厚度,但没有改变催化剂的晶体结构和孔结构。反应数据显示加入质量分数为3%的杂原子硼能使催化剂的选择性提高10个百分点。大晶粒ZSM-5选择性高但往往寿命低,失活速率较快。碱处理能提高催化剂的扩散性能,但是会破坏分子筛孔结构使其丧失择形性。本论文探究了碱处理过程中碱的种类等处理条件对催化剂择形性的影响,发现以0.2mol/L的TPAOH溶液处理ZSM-5能最大限度保持其对二甲苯选择性的同时提高甲苯转化率,也提高了催化剂的寿命,降低了积碳量和积碳速率。制备核壳结构ZSM-5,通过外表面包覆一层惰性S-1来抑制对二甲苯异构化,以提高其选择性。本论文先探索了小晶粒ZSM-5的干胶转化,过程中参考了传统整体式催化剂制备的方法,以正丁胺为模板剂,硅溶胶为硅源,经过200℃,120h的处理,制备出了外表面富硅的ZSM-5。其对二甲苯选择性有所提高。在尝试提高二氧化硅负载量的过程中,发现传统正丁胺体系中,若提高二氧化硅负载量将难以晶化。通过改进晶化条件,探索出了浸渍TPAOH再晶化的策略以解决上述问题。在TPAOH体系下,对工业催化剂进行了干胶转化实验。首先考察了晶化时间对催化剂的影响,发现当负载量一定时,随着晶化时间的延长,催化剂弱酸量增加,催化剂活性与选择性皆有所增加。提高二氧化硅的包覆量会严重影响催化剂的反应活性。焙烧过程不利于干胶转化后催化剂的择形性。最终确定负载质量分数为80%的SiO_2,不焙烧,180℃晶化72h为最佳处理条件。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ241.13;O643.36

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;2014—2019年我国对二甲苯回顾与展望[J];石油化工技术与经济;2019年01期

2 ;化工大数据 图说对二甲苯[J];广州化工;2019年04期

3 ;印度信诚工业新建2.2Mt/a年对二甲苯生产装置投运[J];石油化工技术与经济;2016年06期

4 崔小明;;我国对二甲苯生产技术现状及市场分析(下)[J];上海化工;2013年01期

5 ;韩国对二甲苯装置计划付诸实施[J];石油炼制与化工;2009年10期

6 ;中国正加快对二甲苯项目的投资建设[J];化学工程与装备;2008年04期

7 高枫;;世界对二甲苯扩能态势强劲[J];中国石油和化工经济分析;2007年13期

8 钟;;我国对二甲苯整体规模提升[J];精细化工原料及中间体;2006年02期

9 米多,王晔;2004年世界对二甲苯市场综述[J];化工科技市场;2005年08期

10 ;浙江天生公司拟在宁波投建700kt/a对二甲苯装置[J];石油化工技术经济;2005年01期

相关会议论文 前10条

1 高天翔;;对二甲苯海上泄漏的扩散模拟及危险性分析[A];《环境工程》2018年全国学术年会论文集（下册）[C];2018年

2 高少华;;对二甲苯泄漏的数值模拟及开路式傅里叶红外的监测方法[A];2017中国化工学会年会——第二届化工安全论坛资料汇编[C];2017年

3 李小龙;廖俊生;帅茂兵;;聚氯代对二甲苯薄膜的γ辐射老化表征[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年

4 王聪;马恒弛;常正实;张冠军;;介质阻挡放电降解对二甲苯效果及机制研究[A];2019中国环境科学学会科学技术年会论文集（第四卷）[C];2019年

5 盛振晗;;混合二甲苯组成分析[A];西北地区第六届色谱学术报告会甘肃省第十一届色谱年会论文集[C];2010年

6 潘怡;孙伟振;赵玲;;对二甲苯液相催化氧化动力学模型研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年

7 刘自力;贾太轩;陈胜洲;李树华;张官云;;钼铁催化剂上对二甲苯气相选择性氧化合成对苯二甲醛的研究[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集（上册）[C];2008年

8 叶为民;金麒;黄雨;唐益群;;土层中对二甲苯迁移规律的室内试验研究[A];城市地质研讨会论文集[C];2005年

9 朱志荣;谢在库;李灿;;分子筛择形催化合成对二甲苯的技术进展[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年

10 陆春海;倪师军;陈文凯;张成江;;数值模拟小分子气体在聚氯代对二甲苯膜中输运特性及氧氮间的竞争[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 江北;对二甲苯上行难挡[N];中国化工报;2015年

2 本报记者 陈丹江;为何出事的是古雷[N];中国化工报;2015年

3 杨乐 施海;对二甲苯供应缩减后市调涨[N];中国化工报;2015年

4 崔小明;对二甲苯：或从短缺到过剩[N];中国石化报;2019年

5 邓昊 裘李蓉;对二甲苯实现满负荷生产[N];中国石化报;2019年

6 邓昊 姚永平 陈枫;上海石化对二甲苯实现满产满销[N];中国能源报;2018年

7 李菲;泰国公司拟新建对二甲苯装置[N];中国石化报;2004年

8 姚耀富;对二甲苯：紧俏中留几分清醒[N];中国石化报;2004年

9 金仲文;信诚工业将建大型对二甲苯装置[N];中国化工报;2009年

10 本报记者 陆晓辉;外资抢占市场 对二甲苯惊现价格战[N];中国高新技术产业导报;2009年

相关博士学位论文 前8条

1 赵蓉蓉;改性富铝H-Beta和功能化MCM-41催化生物质二甲基呋喃合成对二甲苯[D];大连理工大学;2019年

2 朱丽娟;生物质基对二甲苯与苯酚催化合成研究[D];中国科学技术大学;2019年

3 陆春海;防文物风化的材料设计与适用性研究[D];成都理工大学;2009年

4 杨天宇;高温带压下PTA相关体系密度和汽液相平衡的测定及研究[D];天津大学;2008年

5 尚建平;对二甲苯（PX）液相氧化过程强化与优化[D];华东理工大学;2015年

6 陈明鸣;对苯二甲酸生产中相关相平衡的测定与研究[D];天津大学;2003年

7 王向前;介质阻挡放电耦合生物滴滤净化多组分VOCs的关键技术及工艺研究[D];浙江大学;2015年

8 谭伟;改性ZSM-5分子筛上甲苯烷基化合成对二甲苯的研究[D];大连理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 李洪坤;ZSM-5分子筛上甲苯和甲醇烷基化制对二甲苯[D];大连理工大学;2019年

2 王华政;Parylene HT、E薄膜前驱体合成工艺研究[D];东南大学;2019年

3 张佳慧;[2,2]-对二甲苯环二体衍生物制备工艺研究[D];东南大学;2019年

4 王声飞;二氧化硅改性分子筛催化生物质基多元醇制备对二甲苯的研究[D];中国科学技术大学;2019年

5 唐驰;纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯的研究[D];中国科学技术大学;2018年

6 朱倩倩;团聚体ZSM-5分子筛催化甲苯甲醇烷基化制对二甲苯[D];大连理工大学;2018年

7 刘静;强化甲苯甲醇烷基化生产对二甲苯工艺[D];重庆大学;2018年

8 沈澍;熔融结晶法纯化对二甲苯研究[D];天津大学;2017年

9 贾启芳;木质素催化热解制备对二甲苯[D];中国科学技术大学;2018年

10 常瑞;木屑催化转化制备对二甲苯的研究[D];中国科学技术大学;2018年

本文编号：2820711