ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反應(yīng)的研究.pdf

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ZSM-22催化甲苯甲醇烷基化反應(yīng)的研究姓名：尹麗穎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：工業(yè)催化指導(dǎo)教師：劉靖20080607Z S M - 2 2 催化甲苯甲醇烷基化反應(yīng)的研究S t u d y o n M e t h y l a t i o n o f T o l u e n e w i t hM e t h a n o l o v e rZ S M 一2 2 C a t a l y s t sA b s t ．r a

2、c tP —X y l e n ef P x 3i Sm a i n l yu s e df o rp r o d u c t i o no f t e r e p h t h a l i ea c i d ( P T A ) a n d d i m e t h y lt e r e p h t h a l a t e ( D M T ) ，a n dt h e nf o rp r o d u c t i o no fp o l y e

3、 s t e r ．w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n d u s t r i a l p o l y e s t e r ．t h ed e m a n do fP X i s i n c r e a s e sw i t hy e a r s ．M e t h y l a t i o no f t o l u e n ew i t hm e t h a n o lo v

4、e rh i g h l ys h a p —s e l e c t i v ec a t a l y s t st o P X i sap r o m i s i n gt e c h n i c sf o ri n c r e a s i n gp r o d u c t i o n ．M e t h y l a t i o no f t o l u e n ew i t h m e t h a n o lt oP X w a s

5、c a r r i e do u t o v e r H Z S M ．2 2 a st h em a i na c t i v ec a t a l y s tb ym e a n s o f a f i x ．b e df l o wr e a c t o r ．T h ec a t a l y t i cp r o p e r t i e so f m e t h y l a t i o n o ft o l u e n ew i

6、 t hm e t h a n o lt oP Xo v e r H Z S M ．2 2a n dH Z S M ．5 w e r ec o m p a r e d ，a n dt h e e f f e c to fm o l d i n g m e t h o d a n d r e a c t i n g c o n d i t i o n s o v e r H Z S M ．2 2 w e r e s t u d i e d

7、 ，T h e c a t a l y t i cp r o p e r t i e s o f H Z S M ．2 2m o d i f i e d w i t h m e t a l l i c o x i d e s ，n o n - m e t a l l i c o x i d e s ，n o n m e t a l l i co x i d e s a n d t h e n m e t a l l i co x i d

8、 e s ，w a t e r d i g e s t i o n w e r ea l s os t u d i e d ．A c c o r d i n gt ot h es t u d y ，P Xs e l e c t i v i t yo v e rH Z S M - 2 2w a s g r e a t h i g h e rt h a ni t o v e rH z S M 一5 i n t h es a n l er e

9、 a c t i o n e o n d i t i O I l S ，b u t t h ec a t a l y t i ca c t i v i t yW a s j u s to n t h ec o n t r a r y ．I nt h es a m er e a c t i o nc o n d i t i o n s ．t h eP X s e l e c t i v i t yo v e rs h e e t - s

10、h a p e dH Z S M 一2 2W a s o b v i o u s l yh i g h e rt h a ns t r i p - s h a p e dc a t a l y s t ，b u t c a t a l y t i ca c t i v i t yW a sa l m o s t t h es a m e ．T h ee x p e r i m e n t ss h o w e d t h a t t h

11、 eb e s tr e a c t i o nc o n g d i t i o n sw e r e ：r e a c t i o n t e m p e r a t u r ew a s 4 3 0 ℃，t h em o l a rr a t i oo f t o l u e n e t om e t h a n o l W a s4 ：l ，W H S V W a s6 h ～，c a r r i e rg a sW a s N

12、 2 ，v e l o c i t yW a s 2 5m l ／m i n ，a t m o s p h e r i cp r e s s u r e ．U n d e r t h i sc o n d i t i o n s ，t h et o l u e n ec o n v e r s i o nw a s 9 ．2 ％a n dt h eP Xs e l e c t i v i t yW a s 7 0 ．5 ％．W i t

13、h t h e s a m e l o a d e d a m o u n t ，t h eP Xs e l e c t i v i t y o v e rH Z S M ．2 2 c a t a l y s t sl o a d e d 誦t I lL a 2 0 3 W a sh i g h e r t h a ni t l o a d e dw i t I lM g O ，B a O a n d C a O ，a n dt h e

14、v a l u eW a s8 4 ．4 ％．C o m p a r e dt o P 2 0 5 m o d i f i e dH Z S M 一2 2c a t a l y s t ，S i 0 2m o d i f l e dH Z S M ．2 2s h o w s h i g h e rP Xs e l e c t i v i t y ，a n dt h ev a l u ew a s 7 6 ．1 ％，B u tH Z S

15、M - 2 2 m o d i f i e dw i t hn e i t h e rm e t a l l i co x i d e sn o r n o n m e t a l l i co x i d e sc o u l do b t a i nh i 曲c a t a l y t i ca c t i v i t ya n ds e l e c t i v i t ys i m u l t a n e o u s l y ．S

16、 i 0 2 m o d i f i e d H Z S M ．2 2a n d t h e n l O a d e d ew i t h L a 2 0 3 c o u l d r e t a i nP X s e l e c t i v i t ya n di n c r e a s et o l u e n ec o n v e r s i o ns i m u l t a n e o u s l y ．W a t e rd i

17、g e s t i o nH Z S M ·2 2r e s u l t e di nf r a m e w o r kc o l l a p s e ，b u tS i 0 2m o d i f l e dH Z S M - 2 2 a n dt h e nd i g e s t e dw i t hw a t e rc o u l d s t a b i l i f yf r a m e w o r k 。碭ev a l

18、u eo f t o l u e n ec o n v e r s i o n w a s 7 ．3 ％a n dP X s e l e c t i v i t yw a s7 9 ．8 ％o v e r w t ．1 5 ％S 1 0 2l o a d e d e H Z S M ．2 2 a n d t h e nw a t e r d i g e s t i o n a t1 2 0 ℃t e m p e r a t u r e