择形催化合成2，6-二甲基萘的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文择形催化合成2，6-二甲基萘的研究姓名：王旭艳申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：胡浩权20060601大连理工大学硕士学位论文摘要2，6．二甲基萘(2，6一DMN)是一种重要的多环芳烃化合物，其氧化产物2，6．萘二甲酸(2，6小『DcA)与乙二醇发生酯化反应，缩聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一种高性能的聚酯材料。随着PEN的应用日趋成熟，用量逐渐增大，2，6一DMN的需求急剧上升。因此，研究和开发成本低廉的2，6-DMN的合成工艺对推动PEN这种新型聚酯材料的应用具有重要意义。本文开展了以2．甲基萘及甲醇为原料，

2、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HB、瑚讧cM．22、HzsM．5、HzsM．12沸石分子筛的2．甲基萘甲醇烷基化反应的性能。实验结果表明，沸石分子筛的酸量和酸分布以及孔道结构与大小均是影响2．甲基萘甲醇烷基化反应的主要因素。这些沸石分子筛催化剂的初始活性顺序为HB>HMCM一22>HZSM．12>HZSM．5。通过比较，HZSM．12和HMCM．22沸石催化剂是2-甲基萘烷基化反应的较好的催化剂。以HMcM一22和HzsM—12分子筛为催化剂，在常压条件下分别考察了反应温度、进料空速和原料配比等工艺参数对2一甲基萘

3、烷基化反应性能的影响。结果表明，HMcM一22的适宜反应条件为：反应温度400℃，原料液配比为2一MN：cH30H：均三甲苯=1：5：5，催化剂用量0．65g，进料量2．4m妇，氮气流速10ml／Inin。与HMcM一22不同的是，HZSM—12在原料液配比为2．MN：CH30H：均三甲苯=1：3：3，催化荆用量O．60g时反应效果较好。对催化剂的适当改性可以有效地降低2．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。利用氟硼酸铵对McM-22沸石分子筛进行同晶取代改性，可使McM．22的催化性能显著提高，催化剂的失活减缓，2．MN

4、的异构化和歧化反应等副反应程度大大降低，目的产物2，6．DMN的收率提高。当被用于交换的硼与McM．22沸石分子筛骨架中的铝摩尔比为2．5时，2．MN的转化率可达60％以上，反应8-25h时仍可维持在50％以上；2，6．DMN的收率为5．8％，2，6．／2，7．DMN的比值为1．28。水蒸气处理是沸石分子筛催化剂改性的重要方法。HMcM．22沸石经水蒸气处理后，催化性能显著提高并明显降低反应物2_MN的异构化反应。通过不同温度水蒸气处理}玎ⅥCM．22沸石上的反应结果比较，450℃水蒸气处理显示出较好的催化反应性能。反应8．25h时，2．MN的转化率仍

5、能达到68．4％，DMNs的选择性可达到58．6％，但2，6一DMN选择性改性前后变化不大，2，6．DMN的收率最高可达6．O％。采用合成过程中嵌入金属zr改性的zsM．12催化剂，2．MN转化率在反应8．25h时仍可保持在10％左右，2，6一DMN的选择性可达到36．8％，2，6．／2，7．DMN的比值为1．7。择形催化合成2．6-二甲基萘的研究以硝酸镁浸渍负载M90改性的HzsM-12沸石进行的反应也得到较好的结果。虽然反应的初始活性不高，只有16．4％，但随着反应时间的延长，催化剂失活速率较慢，8．25h时2．MN转化率仍能保持12．8％，对位选

6、择性明显增加，p，p·DMNs的选择性晟高可达75．2％，2，6．DMN的选择性为40．1％，HzSM-12沸石分予筛的择形性增强，能有效地抑制副反应的发生，2，6．DMN收率可达4．3％。关键词：2．6一二甲基萘；烷基化；咖cI

7、卜22：HzsM一12大连理工大学硕士学位论文Shape—SelectiveCatalyticSynthesisof2，6-dimethyln印hthaleneAbstract2，6-d油e也ylrmphthalene(2，6-DMN)isaprecllrsorof2，6．n印hthalenedicarboxylicacid

8、int11emanufacturcofhighperfomancepolyesterresinssuchaspolyetllylenenaphmalatepolymer(PEN)．PENistooexpensivetoexpandi乜marketcompletelybecauseoffewe丘bctiveprocegsesfbr2，6-DMNcommercialization．Therefore，“hasbecomeanirr巾ortantsuqectto五ndanefficientprocessfor2，6一DMNsynthsistopromote印

9、plicationofPEN．Ashape-selectivezeolitecataI如cpr