mcm-22分子筛的合成及催化苯与丙烯烷基化性能研究

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1、⑧天洋大蓥#国近代第一所大学工程硕士学位论文_■^惴lj疆E一列H州ia硝10[啊¨雌1jⅢ哺IlⅢ_领域：化学工程作者姓名：盖新军指导教师：王莅企业导师：邓建标壬洼士堂研奋幸障2006年2月摘要以六亚甲基亚胺为模板剂，采用动态晶化水热法合成出MCM．22分子筛，研究了老化温度、晶化温度和时间、硅铝比对MCM．22分子筛晶体结构和酸性的影响。结果表明，晶化时间太长(≥7天)容易生成杂晶ZSM．35；提高老化温度能提高结晶度；晶化温度低时，晶体的生长缓慢，达到较高结晶度需要的晶化时问延长；硅铝比较低时MCM一22易转晶生成丝光沸石；随着硅铝摩尔比的增加，MCM．2

2、2的总酸量逐渐增加；随着硅铝摩尔比的增加，MCM．22样品的B酸和L酸都相应增加，只是B酸变化不大而L酸增加较多。采用半连续和连续反应研究了分子筛的硅铝比和反应温度、苯烯摩尔比、丙烯空速等反应条件对苯与丙烯烷基化反应产物分布的影响。结果表明，MCM．22分子筛在苯和丙烯烷基化反应中的催化活性与L酸的关系不大，而与B酸的酸量有明显关系。随着硅铝摩尔比的增加，分子筛的B酸量逐渐增加，其在苯与丙烯烷基化反应中的催化活性也随之增强。Si02／A1203为40时，目标产物异丙苯的选择性达最高值，副产物二异丙苯和三异丙苯的摩尔分数最低，但正丙苯的摩尔分数却最高，这是该分子筛

3、中B酸所占比例最大的缘故。温度升高，异丙苯的选择性上升，正丙苯含量增加，丙烯齐聚物含量明显减少；提高苯烯比对目的产物有利；空速对产物分布影响不大；反应时间延长，异丙苯和内烯齐聚物选择性增加，二异丙苯和三异丙苯选择性降低。利用TG、FTlR、N2吸附和反应表征等手段对13和MCM．22沸石的酸性和孔结构及催化性能做了比较研究。结果表明，催化剂酸性和孔结构与其催化性能有密切关系。9沸石的总酸、B睃中心比MCM一22多，但L酸中心少。13沸石的B酸中心位于十二元环7L道内；MCM．22沸石的B酸中心位于不同的空间。MCM．22中微孔面积与体积比13沸石多。MCM．22

4、沸石上苯烷基化反应的初活性比B沸石低，但稳定性优于13沸石，相同反应条件下MCM一22沸石上，以丙烯计的异丙苯选择性比13沸石低2-3％，二异丙苯选择性比13沸石高0．1．2％，三异丙苯的量比p沸石多10余倍，低温下内烯齐聚物的牛威量比p沸石多，正丙苯的生成量比B沸石低。关键词：MCM．22，B分子筛，烷摹化，稳定性，选择性ABSTRACTMCM-22zeolitewassynthesizedwithhexamethylenimineastemplate，byhydrothermalmotionalcrystallizationmethod．Theeffects

5、ofagingtemperature，crystallizationtemperatureandtime，Si／AIratiooncrystalstructureandacidityofMCM一22wasstudied．ResultsshowthatMCM一22zeolitepartiallytransformedtoZSM-35withprolongingthereactiontime(一>7days)，crystallinitywasincreasedbyincreasingtheagingtemperature．Whenthecrystallization

6、temperatureislow,thegrowofcrystalisslow,thecrystallizationtimewithhighcrystallinityisprolonged．Decreasingn(SiOD／n(A1203)resultedintheformationofmordenite．ThetotalacidamountofMCM·22zeolitewasincreasedgraduallywithincreasingn(Si02)／n(A1203)，theBandLacidamountofMCM-22bothincreasedcorres

7、pondingly，thechangeofBacidwaslittleandtheincreaseofLacidamountwashigh．Theeffectsofn(Si02)／n(A1203)，reactiontemperature，n(C6H6)／n(C3H3)，WHSV‘c3H6)onthedistributionofproductswasinvestigatedbyuseofcontinuousandsemi-continuousreaction．ResultsshowthattherelationbetweenactivityofMCM一22over

8、benzenealkyl