2-甲基萘和甲醇烷基化制备2，6-二甲基萘研究

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1、大连理工大学硕士学位论文2-甲基萘和甲醇烷基化制备2，6-二甲基萘研究姓名：郑晓玲申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：胡浩权20050601大连理工大学硕士学位论文摘要2,6，二甲基萘是制备新一代高性能聚酯材料的重要单体，目前世界上仅有阿莫科公司由单苯环化合物出发的多步路线实现了商业化生产，然而该工艺中使用的金属催化剂以及大量的有机溶剂造成严重的环境污染，同时相对复杂的工艺也增加了生产成本。本文开展了以二甲基萘及甲醇为原料，通过沸石催化择形烷基化制备2,6．二甲基萘的研究。在常压条件下，考察了HY，HZSM-5，HZSM一48，SAPO．1l等沸石催化剂上2-甲基萘

2、和甲醇烷基化反应性能，以及不同类型的HZSM-5沸石分子筛催化剂：HZSM一5(SVAl=38)，HZSM．5(SUAl=50)和纳米级HZSM-5上烷基化反应性能，并进一步考察了拟薄水铝石对2．甲基萘烷基化反应的影响。结果发现，除了沸石分子筛的酸量和酸分布外，其孔道结构和大小也是影响甲基萘烷基化反应的主要因素。四种催化剂的活性顺序为HY>SAP0．11>HZSM．5>HZSM一48：而对于不同类型的HZSM一5沸石分子筛，在HZSM．5(si／n1=38)分子筛上2．甲基萘烷基化反应性能较优；拟薄水铝石在2-MN烷基化反应过程中，不仅起到粘合剂的作用，而且对甲基萘的烷基

3、化起到助催化作用。在HZSM-5(Si／A1=38)分子筛催化剂上，考察了反应温度，进料空速和原料配比对2一甲基萘烷基化反应性能的影响，选择了适宜的反应条件：反应湿度400℃，料液配比为2一MN：CI-130H：均三甲苯=l：1：3，催化剂用量0．6g，进料量1．2ml／h，氮气流速10ml／min。对催化剂的适当改性可以有效地降低2一甲基萘烷基化反应的异构化程度，提高目的产物2，6-DMN的选择性。考察了改性HZSM．5和SAPO一11催化剂上烷基化反应性能，发现镁化合物改性的HZSM-5催化剂上烷基化反应性能提高不显著，磷化合物改性能提高2，6-DMN的选择性；采用圊

4、晶取代方法制备的改性SAPO一11催化剂上，2一甲基萘烷基化反应效果最好，镍改性的SAPO一1l催化剂活性稳定性较好，2-MN转化率达到16％，2，6-DMN选择性提高到45％。为解决该工艺中催化剂容易失活的问题，进行了以超临界流体为反应介质的烷基化反应，考察了在HZSM一5沸石分子筛上反应温度和压力对2一甲基萘烷基化反应的影响。发现2-MN转化率随温度提高而提高，但2，6-DMN选择性下降，压力对2．6-DMN选择性影响不大；对镁改性的SAPO．11分子筛在超临界条件下反应(相对于常压条件)可以提高反应物的转化率，抑制催化剂的积炭，提高催化剂的反应活性。关键词：2-甲基

5、萘；2，6-二甲基萘；沸石分子筛；改性；超临界：烷基化!：!茎董塑里堡堕董垡型!：!：三里茎翌堕窭Abstract2．6一dimethylnaphthaleneisallimportantprecursorforsynthesisofthenext-generationpolyestersuchasPEN．Atpresent2．6-DMNiscommerciallysynthesizedonlyinAMCROfromabenzene-ringcompoundbyamutli-stepprocessusingalkalimetalascatalystandalargequa

6、ntityofsolventthatputahugeburdenOiltheenvironment．Forthispurpose，ashape—selectivityzeolitecatalyticprocessfor2．6一DMNsynthesisbymethylationof2一methylnaphthaleneWasemployedinthispaper。CatalyticperformanceoverHY。HZSM一5，HZSM-48andSAPO．11werecomparedbyambiempressure．Theresultsindicamdthatthepo

7、restructureandacidpmpertieSarethetwomostimportantf-agtorsaffectingcatalyticperformance．TheinitialactivityofderofthosezeolitesiSHY>SAP0．11>HZSM一5>HZSM一48．andmediumporezeoliteSAPO一“andZSM-5showmuchhigher0．13’．selectivitythanHY．AmongtheHZSM一5、斩thdifferenceSiOa／A1203rat