介孔分子筛SBA-15-HSO3合成ETBE反应本征动力学研究

摘要

用水热法直接合成了含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-HSO3.采用X射线衍射、N2吸附-脱附分析方法对试样进行了表征.表征结果显示,制得的SBA-15-HSO3具有高度有序的介孔二维六角结构,并且有较大的比表面积、孔容和孔径.以乙醇和叔丁醇为原料,SBA-15-HSO3为催化剂合成乙基叔丁基醚(ETBE),建立了反应动力学模型.反应过程在钢密封间歇反应釜中进行,且消除了内外扩散的影响.改变原料浓度和反应温度得到了醚化反应本征动力学实验数据.线性回归得动力学方程r=kC1.5AC-0.5B,求得频率因子为1.3×107 h-1,活化能为52.86 kJ/mol.根据机理近似推导出的动力学方程r=k′C1.5AC-0.5B,频率因子为1.2×107 h-1,活化能为52.56 kJ/mol.因此,可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤.