甲苯擇形歧化制對二甲苯催化劑的作用機理及工藝.pdf

1、本文通過化學(xué)液相沉積法改性ZSM-5沸石制備了一系列不同沉積量的ZSM-5基甲苯選擇性歧化催化劑，采用固定床微型反應(yīng)器對研制的催化劑的反應(yīng)性能進(jìn)行了評價。考察了沉積量，焙燒氣氛，改性次數(shù)等因素對改性催化劑性能的影響；以對二甲苯為探針分子考察了甲苯選擇性歧化反應(yīng)體系的副反應(yīng)情況；采用IR、BET、NH3-TPD、SEM、NMR表征手段對改性前后的催化劑進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明：吸附在分子篩表面的改性劑分子與沸石外表面的硅羥基和骨架羥基發(fā)生相

2、互作用，在一定的溫度下發(fā)生熱分解反應(yīng)并在沸石外表面以氧化硅的形式沉積，這種沉積的氧化硅鈍化了沸石分子篩外表面酸性位。調(diào)節(jié)改性劑的分子體積，可以選擇性修飾或鈍化分子篩的內(nèi)外表面的酸性。在覆硅改性工藝中，調(diào)節(jié)改性劑的用量和優(yōu)化改性條件可以達(dá)到同時修飾分子篩的外表面酸性和調(diào)整孔口大小的目的?？s小沸石孔口使3種二甲苯異構(gòu)體擴散差別加大，PX優(yōu)先擴散出孔口，沸石外表面酸性的鈍化抑制了PX的二次異構(gòu)化反應(yīng)，以上兩種效應(yīng)是反應(yīng)中產(chǎn)生高對位選擇性的原因

3、。另外，在磷改性工藝中，由于磷沉積在沸石外表面最終形成了中強酸位，對二甲苯在沸石外表面發(fā)生二次異構(gòu)化反應(yīng)，因此磷改性不能產(chǎn)生高的對位選擇性。甲苯擇形歧化反應(yīng)的活性和選擇性受沸石晶粒大小、硅鋁比、催化劑中非沸石粉體的性質(zhì)、改性劑的氧化穩(wěn)定性等因素的影響。沸石的高硅鋁比、酸性粘結(jié)劑、改性劑的弱氧化穩(wěn)定性都不利于對位選擇性的提高。甲苯歧化反應(yīng)的副反應(yīng)主要為甲苯脫烷基、二甲苯脫烷基、加氫裂解及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，且副反應(yīng)的發(fā)生程度受到沸石酸性和孔口尺