苯、乙苯与乙醇的烷基化反应研究

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本文主要考察了在β沸石催化剂上苯与乙醇的烷基化反应,同时考察了在β沸石催化剂上乙醇的脱水反应,乙苯自身的歧化反应及乙苯与乙醇的烷基化反应。论文主要包括以下几个方面: β沸石催化剂上乙醇的脱水反应及苯与乙醇的烷基化反应,乙醇的脱水反应主要考察温度对反应的影响,所考察的温度范围为140℃~240℃;苯与乙醇的烷基化反应所考察的工艺条件为:温度180℃~260℃,苯重量空速1~6h-1,苯与乙醇的摩尔比1~8。 β沸石催化剂上乙苯与乙醇的烷基化反应及乙苯自身的歧化反应,乙苯自身歧化反应主要考察温度对反应的影响,所考察的温度范围为180℃~260℃;乙苯与乙醇的烷基化反应所考察的工艺条件为:温度170℃~260℃,乙苯空速1~6h-1,乙苯与乙醇的摩尔比1~8。 通过实验,得出在β沸石催化剂上乙醇在140℃开始反应,乙醇的转化率随着温度的升高而增大,乙醚的生成量随着温度的升高先上升而后急剧下降,在200℃~210℃之间有一个极大值。在β沸石催化剂上苯与乙醇烷基化合成乙苯的适宜工艺条件为温度应240℃~260℃;苯与乙醇摩尔比为5~6;苯重量空速3~5h-1。乙苯歧化反应在170℃左右开始进行,随着反应温度的升高乙苯的转化率在不断上升,而二乙苯选择性则缓慢下降。乙苯与乙醇合成二乙苯的适宜工艺条件为:温度200℃~220℃,乙苯与乙醇摩尔比为4~6,乙苯重量空速2~4h-1。 炭剖析的结果表明,使催化剂失活的主要物质是多乙基苯(包括三乙基苯和四乙基苯)、多烷基萘、多烷基联苯、以及稠环芳烃等体积较大的分子,由于这些分子不能从孔道中流出,在孔道内淤积,并且在阻塞孔道的同时,覆盖了活性位,从而致使催化剂活性降低,缩短了催化剂的寿命。 通过在催化剂上负载Mg2+来覆盖β沸石的部分强酸中心及外表面酸性,从而提高催化剂的寿命及烷基化选择性,实验证明在β沸石催化剂上负载适量的Mg2+可以提高烷基化反应的寿命。
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