TS-1分子筛作为催化反应中普遍使用的一种催化材料,因其卓越的催化性能、温和的催化条件以及反应后易分离等特点,逐渐在石油工业生产中得到广泛应用。乙二醇是一种重要的石化原材料,主要用于聚酯（PET）行业。目前国内乙二醇的生产仍以乙烯路线为主,包含乙烯环氧化和EO水合两段工艺,但该工艺存在工艺流程长、产物提浓能耗高、各阶段催化剂种类不一等问题。研究者们希望寻求一种可以催化乙烯一步法直接合成乙二醇的非均相催化剂,解决传统乙二醇工业生产过程中能耗高、工艺流程繁琐等问题。研究发现,TS-1/H2O2催化体系在乙烯环氧化和环氧乙烷水合反应中的催化性能均表现良好,反应体系绿色无污染,得到广泛研究。然而,TS-1/H2O2催化体系仍存在H2O2无效分解率高、水比高、MEG选择性低等问题,需进一步研究。基于上述问题,本论文通过对TS-1分子筛进行金属掺杂改性和水热酸处理两方面,研究了改性TS-1分子筛在乙烯氧化水合反应中的催化性能。在此基础上,完成了乙烯氧化水合反应釜式工艺条件优化和催化剂稳定性研究。主要研究内容如下:1、通过水热晶化法制备了一系列不同钛硅比、不同TPAOH用量以及不同晶化时间的TS-1分子筛,结合XRD、UV-vis等表征结果发现TS-1分子筛合成过程中Si:Ti:TPAOH的摩尔比为1:0.03:0.18时,于175℃下晶化72 h,获得的TS-1分子筛具有较高的骨架钛含量和较低的无定形非骨架钛含量,在乙烯氧化水合反应中具有最佳的催化效果,H2O2转化率和MEG选择性分别可以达到95.01%和59.62%。再者,Ni掺杂改性的TS-1分子筛在乙烯氧化水合反应中表现出优于未改性TS-1分子筛的催化效果,其中,在Ni负载量为0.13 wt%时,H2O2转化率和MEG选择性分别可达96.47%和80.63%。这归因于镍物种的掺杂增强了骨架Ti的亲电性,“中和”了TS-1分子筛表面酸性,有利于Ti（Ⅳ）与H2O2结合生成Ti-OOH活性中间体,催化乙烯氧化水合生成MEG,抑制H2O2无效分解。2、通过对TS-1分子筛高温水热酸处理有效脱除了无定形非骨架钛,提高了TS-1分子筛在乙烯氧化水合反应中H2O2有效利用率和MEG选择性。结合UV-vis等表征发现,水热酸处理对各Ti物种的脱除难易程度由易到难依次为无定形非骨架钛、四配位骨架钛、锐钛矿型Ti O2。反应测试结果表明,当TS-1分子筛在0.56 M的盐酸溶液中200℃处理12 h后,得到的TS-1分子筛在乙烯氧化水合反应中的MEG选择性可达85.43%,但H2O2转化率下降至86.54%。3、通过将TS-1分子筛应用于乙烯氧化水合间歇反应过程,确定最佳反应条件为:反应温度为70℃;乙烯充压压力为2.5 Mpa;H2O2浓度和进料速率分别为1.2 M（4.1 wt%）和0.4 m L/min;催化剂用量为0.25 g,即8.68 g催化剂/mol H2O2;搅拌速率为1250 r/min。稳定性研究表明TS-1催化活性丧失的关键原因在于反应过程中TS-1分子筛表面及孔道内部沉积了大量有机物,有机物堵塞在孔道内或覆盖骨架钛活性位点,阻碍反应的进行。但这种失活是不破坏晶体结构的可逆失活,可通过高温焙烧再生。