天然絲光沸石合成甲胺催化劑的研究.pdf

1、該文以天然絲光沸石為原料,進(jìn)行天然絲光沸石催化合成甲胺催化劑的研究.主要研究內(nèi)容如下:1)通過化學(xué)成分測定、X射線衍射、吸氨量及TG-DTA等表征手段,也催化性能相關(guān)聯(lián),優(yōu)選合適的天然沸石礦源,滿足甲胺合成催化劑的功能要求.研究表明:沸石含量和沸石類型對甲胺合成反應(yīng)影響顯著,各類天然沸石樣品中,漸江-1號絲光沸石擇形催化效果最為理想.2)以甲醇轉(zhuǎn)化率和二甲胺的選擇性為基準(zhǔn),選擇不同的粘結(jié)劑進(jìn)行了不同成型配方的對比試驗(yàn),確定適宜的粘結(jié)劑類

2、型及其配比;采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了天然絲光沸石的預(yù)處理?xiàng)l件為:處理液的濃度2.0mol/L,離子交換的時(shí)間30min,離子交換的次數(shù)4次,交換溫度80℃.3)考察不同金屬陽離子改型對沸石分子篩甲醇胺化催化性能的影響,篩選出性能良好的甲胺合成催化劑類型.4)根據(jù)XRD譜圖和催化劑評價(jià)結(jié)果確定焙燒溫度和適宜的焙燒方式,研究表明,催化劑焙燒溫度以450℃為宜,催化劑在加入粘結(jié)劑成型之后焙燒,催化劑活性較高.而進(jìn)行交換過程中的焙燒對催化性能影響不大

3、.5)對自制的鈉離子改性的天然絲光沸石催化劑(NaHM)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明:NaHM甲胺合成催化劑最佳的工藝條件為:T=390℃、LHSV=1.93h<'-1>、N/C=1.8;考察返料對催化活性和選擇性的影響,確定進(jìn)料組成(W)為:氨40.0％,一甲胺15.3％,甲醇44.7％時(shí)二甲胺的選擇性最高;而返料可提高二甲胺的選擇性,使反應(yīng)條件更加溫和;討論了催化劑的穩(wěn)定性,試驗(yàn)表明,NaHM催化劑失活的主要原因是積炭,在390℃反

4、應(yīng)條件下催化劑可以保證較好的穩(wěn)定性.6)與工業(yè)上使用的國產(chǎn)催化劑A-6及合成氫型絲光沸石催化劑進(jìn)行比較,結(jié)果表明:自制NaHM催化劑對二甲胺具有更高選擇性.7)通過氨程序升溫脫附、低溫氮吸附法等表征方法研究催化劑結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì).研究表明:強(qiáng)酸中心是二甲胺選擇性生成的活性中心,而適度的酸中心強(qiáng)度是胺化反應(yīng)的活性中心;當(dāng)酸強(qiáng)度相當(dāng)時(shí),酸中心數(shù)目則成為影響催化劑活性的主要因素,酸中心數(shù)目愈多催化活性越高.金屬離子改性可使沸石孔道收縮,增強(qiáng)沸石