甲苯在改性ZSM-5上的选择性歧化反应研究

摘要

本文研究了ZSM-5分子筛的化学改性和在改性ZSM-5分子筛上的甲苯选择性歧化反应.采用浸渍法制备了磷和镁改性的ZSM-5分子筛催化剂,采用液相沉积法制备了硅改性的ZSM-5分子筛催化剂,并在高压微反装置上评价了改性ZSM-5分子筛催化剂的甲苯歧化活性和选择性.此外,还比较了磷和镁单独改性、磷镁复合改性、原位硅改性、异位硅改性和不同硅改性剂的复配作用.研究结果发现,通过磷、镁以及硅液相沉积法改性后,ZSM-5催化剂的甲苯歧化活性有所降低,但对二甲苯选择性明显提高.

目录

文摘

英文文摘

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第1章前言

1.1选择性制备对二甲苯的重要工业意义

1.2甲苯歧化反应的化学机理及有关催化剂的发展史

1.2.1甲苯歧化的反应机理

1.2.2甲苯歧化催化剂的发展史

1.3选择性甲苯歧化的最新进展

第2章实验方法

2.1催化剂的制备

2.1.1原料

2.1.2试剂

2.1.3 ZSM-5原粉的NH4+离子交换

2.1.4催化剂的制备

2.2催化剂的表征方法

2.2.1 X射线粉末衍射

2.2.2 NH3程序升温实验(NH3-TPD)

2.2.3热重(TG)

2.2.4漫反射红外分析(IR)

2.2.5 BET

2.3甲苯歧化反应装置及活性评价

2.3.1反应装置

2.3.2产物分析

2.2.3数据处理

第3章HZSM-5上甲苯歧化性能的研究

3.1前言

3.1.1 ZSM-5的物性

3.1.2 ZSM-5的酸性与催化性能的关系

3.2 HZSM-5催化剂的甲苯歧化性能的研究

3.2.1分子筛含量对甲苯歧化性能的影响

3.2.2 工艺条件对甲苯歧化性能的影响

3.3本章小结

第4章磷、镁改性HZSM-5上甲苯歧化性能的研究

4.1前言

4.1.1择形催化反应的类型

4.1.2 ZSM-5的改性

4.2活性评价的工艺条件

4.3磷改性HZSM-5催化剂的研究

4.3.1磷改性HZSM-5催化剂的制备

4.3.2磷改性HZSM-5催化剂的甲苯歧化性能

4.3.3磷改性HZSM-5催化剂的NH3-TPD

4.3.4磷改性HZSM-5催化剂的红外谱图

4.3.5磷改性HZSM-5催化剂的XRD

4.3.6磷改性HZSM-5催化剂的TG

4.3.7磷改性HZSM-5催化剂的BET数据

4.4镁改性HZSM-5催化剂的研究

4.4.1镁改性HZSM-5催化剂的制备

4.4.2镁改性HZSM-5催化剂的甲苯歧化性能

4.4.3镁改性HZSM-5催化剂的XRD

4.4.4镁改性HZSM-5催化剂的红外谱图

4.4.5镁改性HZSM-5催化剂的TG

4.4.6镁改性HZSM-5催化剂的BET数据

4.5磷镁改性HZSM-5催化剂的研究

4.5.1磷镁改性HZSM-5催化剂的制备

4.5.2磷镁改性HZSM-5催化剂的甲苯歧化性能

4.5.3磷镁改性HZSM-5催化剂的红外谱图

4.5.4磷镁改性HZSM-5催化剂的TG

4.5.5磷镁改性HZSM-5催化剂的BET数据

4.6本章小结

第5章硅改性HZSM-5上甲苯歧化性能的研究

5.1前言

5.1.1形状选择催化

5.1.2提高沸石催化剂的对位选择性的方法

5.1.3选择性试剂的选择

5.1.4选择性试剂的作用原理

5.2硅改性催化剂的制备

5.2.1正硅酸乙酯改性系列催化剂的制备

5.2.2硅油改性系列催化剂的制备

5.2.3硅油与正硅酸乙酯混合改性系列催化剂的制备

5.3活性评价的工艺条件

5.4硅原位(in situ)改性

5.4.1原位改性催化剂的甲苯歧化反应性能

5.4.2硅改性催化剂的表征

5.5硅异位(ex situ)改性

5.5.1不同的改性剂对甲苯歧化反应性能的影响

5.5.2同一改性剂对催化剂多次改性对甲苯歧化反应性能的影响

5.5.3改性剂量对一次改性的催化剂性能的影响

5.5.4混合改性剂对催化剂性能的影响

5.6原位与异位联合改性

5.7本章小结

第6章结论

参考文献

创新点

致谢