MCM-22分子篩的合成及催化苯與丙烯烷基化性能研究.pdf

1、以六亞甲基亞胺為模板劑,采用動態(tài)晶化水熱法合成出MCM-22分子篩,研究了老化溫度、晶化溫度和時間、硅鋁比對MCM.22分子篩晶體結(jié)構(gòu)和酸性的影響.結(jié)果表明,晶化時間太長(≥7天)容易生成雜晶ZSM-35；提高老化溫度能提高結(jié)晶度；晶化溫度低時,晶體的生長緩慢,達到較高結(jié)晶度需要的晶化時間延長；硅鋁比較低時MCM-22易轉(zhuǎn)晶生成絲光沸石；隨著硅鋁摩爾比的增加,MCM-22的總酸量逐漸增加；隨著硅鋁摩爾比的增加,MCM-22樣品的B酸和L

2、酸都相應(yīng)增加,只是B酸變化不大而L酸增加較多. 采用半連續(xù)和連續(xù)反應(yīng)研究了分子篩的硅鋁比和反應(yīng)溫度、苯烯摩爾比、丙烯空速等反應(yīng)條件對苯與丙烯烷基化反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響.結(jié)果表明,MCM-22分子篩在苯和丙烯烷基化反應(yīng)中的催化活性與L酸的關(guān)系不大,而與B酸的酸量有明顯關(guān)系.隨著硅鋁摩爾比的增加,分子篩的B酸量逐漸增加,其在苯與丙烯烷基化反應(yīng)中的催化活性也隨之增強.SiO<,2>/Al<,2>O<,3>為40時,目標(biāo)產(chǎn)物異丙苯的選擇性

3、達最高值,副產(chǎn)物二異丙苯和三異丙苯的摩爾分?jǐn)?shù)最低,但正丙苯的摩爾分?jǐn)?shù)卻最高,這是該分子篩中B酸所占比例最大的緣故.溫度升高,異丙苯的選擇性上升,正丙苯含量增加,丙烯齊聚物含量明顯減少；提高苯烯比對目的產(chǎn)物有利；空速對產(chǎn)物分布影響不大；反應(yīng)時間延長,異丙苯和丙烯齊聚物選擇性增加,二異丙苯和三異丙苯選擇性降低. 利用TG、FTIR、N<,2>吸附和反應(yīng)表征等手段對β和MCM-22沸石的酸性和孔結(jié)構(gòu)及催化性能做了比較研究.結(jié)果表明,催

4、化劑酸性和孔結(jié)構(gòu)與其催化性能有密切關(guān)系.β沸石的總酸、B酸中心比MCM-22多,但L酸中心少.β沸石的B酸中心位于十二元環(huán)孔道內(nèi)；MCM-22沸石的B酸中心位于不同的空間. MCM-22中微孔面積與體積比B沸石多.MCM-22沸石上苯烷基化反應(yīng)的初活性比β沸石低,但穩(wěn)定性優(yōu)于β沸石,相同反應(yīng)條件下MCM-22沸石上,以丙烯計的異丙苯選擇性比β沸石低2-3﹪,二異丙苯選擇性比β沸石高0.1-2﹪,三異丙苯的量比β沸石多10余倍,低