改性HZSM5催化剂上苯与乙醇烷基化反应的研究

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1、第38卷第2期燃料化学学报V01．38No．22010年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr．2010文章编号：0253—2409(2010)02-0207-05改性HzSM-5催化剂上苯与乙醇烷基化反应的研究高俊华，胡津仙，李文怀，张立东。，王建国(1．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原030001；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：采用离子交换方法，用硫酸铁、硝酸镍、硫酸钛对HZSM一5分子筛进行改性，得到三种不同金属改性的催化剂；通过XRD、ICP、BET、NH一TPD、Py—IR对催化剂进行

2、了表征，并在连续流动固定床反应装置上进行了活性评价。相同方法改性后钛的负载量最大，酸性变化不大；铁负载量次之，弱酸和中强酸量增加；镍的负载量最少，酸强度降低最多，孔径最小。反应评价结果表明，改性后的催化剂同未改性的相比苯的转化率增加，乙苯选择性略有降低，乙苯产率增加，其中铁、钛改性后的分子筛乙醇利用率增加。综合考虑，铁和钛是比较合适的改性元素。关键词：烷基化；HZSM一5；苯；乙醇中图分类号：0643．32文献标识码：AAlkylationofbenzenewithethanolovermodifiedHZSM-5GAOJun—hua’，HUJin—xian，LIWen—huai

3、，ZHANGLi．dong‘’，WANGJian—guo(1．StateKeyLaboratoryofCoalConversion，InstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，China2．GraduateUniversityofChineseAcademicofScience，Beijing100049，China)Abstract：AlkylationofbenzenewithethanolhasbeeninvestigatedoverFe，Ni，TiionexchangedmodifiedH

4、ZSM．5catalysts．ThecatalystswerecharacterizedbvNH，一TPD，Pv—IR，XRD，BET，ICP．TheTiloadingamountiSthemostandtheNiloadingamountiStheleast．ModificationofNienhancedthestrongacidanddepressedthemoderateacid．AftermodifiedbvFetheweakandmoderateacidincreasedandthestrongaciddecreased．WithmodificationofTi．th

5、eweakandmoderateaciddidnotchangesignificantlywhilethestrongacidincreased．TheratioofBacidandLacidofNi．ZSM一5decreased．theFe。HZSM．5andTi—HZSM．5increased．TheporediameterofandtheBETsurfaceareadecreasedafterFeandTimodification．Thereactionresultsshowedthattheethylbenzeneselectivityofthecatalystsdecr

6、easedalittleaftermodification，whiletheethylbenzeneyieldandbenzeneconversionincreased．Inconclusion．theFe—HZSM．5andTi—HZSM-5werethepropercatalystsforthetitlereaction．Keywords：alkylation：HZSM-5；benzene；ethanol乙苯是一种重要的化工原料，主要用于生产苯苯新工艺的研究报道。ZSM一5分子筛(特别是乙烯。苯乙烯用于高分子材料领域以制取聚苯乙烯纳米晶粒ZSM一5分子筛)及改性ZSM一5分子

7、筛广泛及其共聚物，如丙烯腈一丁二烯．苯乙烯(塑料)、丙烯用于催化芳构化、异构化及烷基化方面，并具有良好腈一苯乙烯、丁苯橡胶及其不饱和聚酯。由于聚苯乙的催化效果。ZSM一5分子筛是比较适合苯与烯和丙烯腈一丁二烯一苯乙烯树脂等苯乙烯下游产品乙醇烷基化反应的固体酸催化剂，它既可以结合消费的强劲增长，近年来，世界乙苯的生产发展很Mobil—Badger气固相烃化工艺的优点，又具有相对快。工业上大约98％的乙苯是由苯和乙烯烷基化较好的水热稳定性。本研究选择了HZSM一5分子筛生产的，有2％