苯與丙烯烷基化MCM-22分子篩催化劑的成型研究.pdf

1、以MCM-22分子篩為對象、苯與丙烯液相烷基化合成異丙苯為模型反應(yīng)，系統(tǒng)研究了擠條成型條件對分子篩催化劑物理化學(xué)特性和催化性能的影響，以期為該類催化劑宏觀性能的進(jìn)一步提高提供可實(shí)施的科學(xué)基礎(chǔ)參考。 采用顆粒強(qiáng)度測定、NH<,3>-TPD酸性表征和氮吸附脫附-壓汞聯(lián)合多孔介質(zhì)孔結(jié)構(gòu)分布測試等表征技術(shù)，對不同條件下成型的MCM-22分子篩進(jìn)行物化特性分析，系統(tǒng)考察了成型條件對催化劑顆粒強(qiáng)度、總酸量和孔道結(jié)構(gòu)等的影響。結(jié)果表明：

2、 (1)無機(jī)酸作膠溶劑和采用酒石酸助擠劑時，催化劑強(qiáng)度較大；并隨水粉比和硝酸膠溶劑用量的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢，隨粘合劑和助擠劑用量的增加而增大，隨擴(kuò)孔劑用量和原粉顆粒度的增加而減??；以MCM-22分子篩催化劑強(qiáng)度為目標(biāo)函數(shù)，通過正交實(shí)驗(yàn)確定的適宜成型條件為：SB粉用量為30％，水粉比為0.8，硝酸用量為10％，不加擴(kuò)孔劑，田菁粉用量為3％。 (2)膠溶劑、助擠劑和擴(kuò)孔劑對MCM-22分子篩催化劑孔結(jié)構(gòu)分布影響較大。有機(jī)酸作膠

3、溶劑和田菁粉作助擠劑時，催化劑孔容較大；隨硝酸用量的增加，催化劑比表面積逐漸增大，而孔容則呈現(xiàn)先增后減的趨勢；PEG20000擴(kuò)孔劑用量為10％時，擴(kuò)孔效果最佳。 (3)MCM-22分子篩催化劑總酸量隨著膠溶劑用量增加而增加，隨著擴(kuò)孔劑PEG20000用量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢；無機(jī)酸作膠溶劑的催化劑總酸量高于有機(jī)酸；以催化劑總酸量為目標(biāo)函數(shù)，通過正交實(shí)驗(yàn)確定的適宜成型條件為：硝酸用量為10％，PEG20000用量為10％

4、，田菁粉用量為3％。以苯和丙烯烷基化合成異丙苯為模型反應(yīng)，分別采用氣．液半連續(xù)和液-液連續(xù)兩種操作方式對所制備分子篩催化性能的評價結(jié)果表明：水粉比和粘合劑對分子篩的催化性能影響很??；無機(jī)酸作膠溶劑制備的催化劑有著比有機(jī)酸更好的活性和更高的目的產(chǎn)物選擇性，當(dāng)硝酸用量為10％時，目的產(chǎn)物異丙苯的選擇性達(dá)最大值；當(dāng)采用酒石酸做助擠劑時，可以適當(dāng)提高異丙苯選擇性；擴(kuò)孔劑對異丙苯選擇性影響很大，選用PEG20000且用量為10％時，異丙苯選擇性最