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用于合成异丙苯的β-分子筛催化剂的研究

将制备好的B-分子筛用硝酸铵改性成 H 型
B-分子筛,挤 条 成 型,然 后 再 用 硝 酸 镧 改 性 后 制 得。
1.3 !-分子筛催化剂的测试表征 XRD 使用日本理学 D / MAX-]B 型 X-射线衍
射仪,Cu Ka 辐射。在 26= 5 ~ 50 范围内扫描;比 表面积和孔分布使用 Micromeritics ASAP2010 全自 动吸 附 仪 测 试;TPD 使 用 Micromeritics Auto chem 2910 测试;强度测定使用 2OY-A 智能颗粒测定仪 测试;催化剂的元素分析采用 XRF-1500 型 X-射 线荧光光谱测定。
2 结果与讨论
图 1 是美国 UOP 公司的B-分子筛催化剂(以 下简称样品 A)和笔者合成的B-分子筛催化剂(样 品 B)的 XRD 图,在 26= 22. 4 处有强衍射峰,说明 两者都是以B-分子筛为主要活性基质,且纯度较 高,加入 载 体[载 体 为 多 孔 的 Al2O3,"(SiO2)I " (Al2O3)= 20]后,两者仍保持良好的B晶体结构[4]。
1 实验部分
1.1 !-分子筛的合成 以 SB 粉[ !(Al2O3)"74% ,工业级]为铝源,
以硅溶胶[ !(SiO2)"30% ,工业级]作硅源,!(四 乙基溴化铵 )" 99 %( 工 业 级 )作 为 模 板 剂,<( 氨 水)= 26% ~ 28%(分析纯)作为助剂,在氢氧化钠 等强碱存在下,采用水热合成法制备。 1.2 催化剂的制备
表面弱酸中心相对含量较高;后者对应强酸位,其
峰面积较小,表明强酸中心相对含量较少,酸位分
布不均匀,且样品 B 的酸强度比样品 A 的弱;这是 由于样品 B 进行了 L(a 0. 1% 左右)交换,1 个 La3 + 可取代 3 个 H+ 位,从而减少了酸中心,提高了催化 剂的稳定性,从而可以延长催化剂的寿命[5]。
用于合成异丙苯的β-分子筛催化剂的研究
作者: 作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期):
孙秀云, 赵胤, 路大勇, 李正, 刘益春 孙秀云(吉林化工学院,吉林,吉林,132022;中国石油吉林石化公司,研究院,吉林,吉林 ,132021;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022), 赵胤,李正 (中国石油吉林石化公司,研究院,吉林,吉林,132021), 路大勇(吉林化工学院,吉林,吉 林,132022), 刘益春(中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022)
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第2期
罗祎青,等 . 苯胺精馏过程优化模拟系统
· 53 ·
[参 考 文 献]
[l] 卢焕章,等 . 石油化工基础数据手册[M]. 北京:化学工业出 版社,l984 .
[2] 范影乐,杨胜天,李轶 . MATLAB 仿真应用详解[M]. 北京:人 民邮电出版社,200l .
[3] 龚剑平 . 精馏塔的 自 动 调节[M]. 北 京:化 学 工 业出 版 社, l984 .
样品
样品 A 样品 B
表 1 催化剂 A、B 中各元素的质量分数
!(O) /%
42 . 35 44 . 5
!(Si) /%
40 . 11 41 . 3
!(Ai) /%
17 . 29 13 . 8
!(改质剂) !(Fe)
/%
/%
0 . 08
0 . 10
0 . 06
从 UOP 的分子筛催化剂物化性质可以看出, 其活 性 组 分 为 H 型 !-分 子 筛 ,载 体 为 多 孔 的 Ai2O3。载体质量分数约为 20% ~ 30% ,微量的铁 估计是包装桶或其它原因带入,而不是有意加进
孙秀云1,2,3,赵 胤2,路大勇1,李 正2,刘益春3
(1 . 吉林化工学院,吉林 吉林 132022;2 . 中国石油吉林石化公司 研究院,吉林 吉林 132021;3 . 中国科学院 长春 光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130022)
摘 要:采用水热合成法成功地在 1 m3 晶化釜上合成出高纯度B-分子筛,并用 XRD、TPD、全自动吸 附仪等多种手段对其进行测试表征,并与美国 UOP 公司生产的B-分子筛比较,在性能上均达到要求,而 且在稳定性、强度、价格等方面优于进口B-分子筛催化剂。
关键词:分子筛;异丙苯;催化剂 中图分类号:TO 426 . 7 文献标识码:A 文章编号:1008-051(1 2004)02-0031-02
异丙苯是重要的化工原料,它是生产苯酚、丙 酮和<-甲基苯乙烯的主要中间化合物。使用沸石 分子筛做催化剂制取异丙苯的新技术,克服了以 往使用 AlCl3 和固体磷酸催化剂的缺点[1 ~ 3]。目 前吉林石化公司双苯厂 12 万 t / a 的苯酚装置,采 用美国 UOP 公 司 的 分 子 筛 催 化 剂,不 但 价 格 昂 贵,在稳定性及选择性方面也不理想。因此开发 一种高性能分子筛催化剂替代 UOP 的催化剂迫 在眉睫。笔者合成的B-分子筛催化剂在性能上均 达到要求,与 UOP 的分子筛催化剂相比,大大降 低了成本,而且在稳定性、强度和选择性等方面优 于 UOP 的分子筛催化剂,目前正在双苯厂苯酚装 置上进行侧线考察,通过近 2 个月的运行,效果良 好。此技术具有很好的工业化前景,其开发应用 必将会带来明显的经济效益和社会效益。
[4] 陈连璋 . 沸石分子筛催化[M]. 大连:大连理工大学出版社, 1990 .
[5] A. R. Prodhan,B. S. Rao Isopropyiation of benzene over iarge-pore zeoiites activity deactivatio[n J]. Journai of Cataiysis,1991,132:79 ~ 84 .
~ 6 年,大大降低了成本(UOP 公司的分子筛催化
剂为 70 万元 / t,笔者自制的为 30 万元 / t),所以国
产!-分子筛催化剂替代 UOP 催化剂将有着良好 的应用前景和经济效益。
表 2 分子筛催化剂 A 和 B 物理化学性质
径向压碎强度 堆密度 比表面积 孔容积 酸强度
样品
(/ N.cm-1) (/ g·mL-1)(/ m2·g-1)(/ cm3·g-1)(/ mL·g-1)
化工科技 SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY 2004,12(2)
参考文献(5条) 1.Leann Dunn Associate editor HP impact 1993(08) 2.P R Pujado;J R Slazar C.V.Berger cheapest route to phenol 1976(03) 3.徐晓;钱秉钧 催化过程的化学 1985 4.陈连璋 沸石分子筛催化 1990 5.A R Prodhan;B S Rao Isopropylation of benzene over large-pore zeolites activity deactivation 1991
[2] P. R. Pujado,J. R. Siazar,C. V. Berger cheapest route to phenoi [J]. Hydrocarbon Processing,1976,5(5 3):91 .
[3] 徐晓,钱秉钧 . 催化过程的化学[M]. 北京:化学工业出版社, 1985 .
图 2 分子筛催化剂 A 和 B 的 NH3-TPD 曲线
分子筛催化剂 A、B 的物化性质及生产异丙 苯的主要技术指标见表 2、表 3。表 2、表 3 说明笔
者合成的分子筛催化剂与美国 UOP 的分子筛催
化剂在物性及其性能上十分接近,而且在强度、活
性、稳定性方面优于 UOP 催化剂,预计寿命可达 4
2 . 5 4 . 0 16 ~ 17 2 . 5 4 . 0 16 ~ 17
丙烯单 耗/t
0 . 361 0 . 360
苯单耗 (# 异 / t 丙苯)/ %
0 . 661 89 0 . 660 90
[参 考 文 献]
[1] Leann Dunn. Associate editor HP impac[t J]. Hydrocarbon processing,1993,7(2 8):27 .
本文链接:/Periodical_hgkj200402007.aspx
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