芳烃烷基化反应催化材料的合成及性能研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aidilj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着对新型聚酯材料PEN需求的日益增长,开发一步合成其单体原料2,6-DMN的方法以降低PEN生产成本显得尤为重要,高选择性催化材料的研制是一步法合成2,6-DMN的核心技术。本论文以萘(NAPH)与甲醇烷基化和2-甲基萘(2-MN)与1,2,4,5-四甲基苯(TeMB)转移烷基化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的高选择性环境友好型催化材料的设计、合成和催化性能改进为目标,研制出性能优异的HZSM-12分子筛择形催化材料和对2,6-DMN高选择性的系列氯铝酸盐类酸性离子液体催化材料,采用XRD、FT-IR、SEM、N2吸附、27AlNMR、NH3-TPD、Py-IR和乙腈-IR等分析手段对这两类催化材料的结构和酸性进行了表征,考察了HZSM-12分子筛和氯铝酸盐类离子液体的合成条件对其结构、酸性和催化性能的影响。以HZSM-12分子筛为催化材料在固定床连续催化反应装置上优化出萘与甲醇烷基化合成2,6-DMN反应的适宜工艺条件,即反应温度为350℃,反应压力为4 MPa,质量空速(WHSV)为3 h-1,萘:甲醇:1,2,4-三甲苯(TMB)的摩尔比为1:2:10。以氯铝酸盐类离子酸性液体为催化材料在釜式间歇反应器中优化得到2-MN和TeMB转移烷基化的适宜反应条件,即反应温度为20℃、2-MN:TeMB的摩尔比为1:1、反应时间为8 h,离子液体用量为32wt.%。分别采用离子交换、同晶置换、化学和水蒸气脱铝以及碱脱硅等方法对HZSM-12分子筛的表面酸性和孔结构进行了改性和调变。相对于Mg2+离子交换,La3+离子交换改性的HZSM-12具有更高的催化反应活性(萘的转化率)和2,6-DMN选择性及2,6-/2,7-DMN比,反应5 h后可分别达到46.4%,30.0%和2.0。镓同晶置换改性使HZSM-12分子筛的孔容增大,酸强度降低,产生了新的Lewis酸中心,有利于催化反应活性和2,6-DMN选择性的提高。相对于盐酸、柠檬酸等化学法和水热法脱铝,磺基水杨酸脱铝改性后HZSM-12分子筛的催化反应活性和2,6-DMN选择性均有所提高,反应5 h后分别为40.2%和29.3%。碱脱硅改性可使HZSM-12分子筛形成微孔-介孔结构,降低了其酸强度,提高了催化反应活性、2,6-DMN选择性以及2,6-/2,7-DMN比,分别为55.0%,30.6%和2.0,是一种有效的分子筛改性方法。制备了1-烷基-3-甲基咪唑氯铝酸盐([Cnmim]Cl-xAlCl3)、N-烷基吡啶氯铝酸盐([CnPy]Cl-xAlCl3)和三乙铵氯铝酸盐(Et3NHCl-xAlCl3)离子液体催化材料。催化2-甲基萘转移烷基化合成2,6-DMN的反应结果表明,通过调节离子液体的阳离子结构、酸强度、改变反应条件可以控制烷基化反应深度,抑制2,6-DMN的异构化反应,提高2,6-DMN的选择性。在20℃、常压、2-MN/TeMB摩尔比为1.0、三氯化铝的摩尔分数x为0.71,离子液体用量32wt.%的条件下反应8 h,当以[C4Py]Cl-xAICl3为催化剂,2-MN转化率为22.7%时,2,6-DMN的选择性和2,6-/2,7-DMN比分别高达到80.5%和4.1;而以Et3NHCl-xAlCl3为催化剂时,2,6-/2,7-DMN比仅为2.3,但2-MN转化率和2,6-DMN的收率最高,分别达到48.7%和1 8.5%;以[C4mim]Cl-xAlCl3为催化剂时,2-MN转化率和2,6-DMN选择性分别为30.9%和68.2%,2,6-/2,7-DMN比为3.7。以混合甲基萘取代2-MN作为转移烷基化反应原料时,催化反应活性基本不变,2,6-DMN选择性略有降低。通过离子液体的循环使用,分析了失活原因,提出了氯铝酸盐类离子液体催化合成2,6-DMN的反应机理。
其他文献
它将高大雄伟的城垣运用到传统的民居中,它将北方传统的民居与南方的阁楼融为一体,它不仅能让主人休闲、居住,而且还能防御洪水、匪盗之患。 It applies the tall and majes
期刊
【正】 青年鲁迅以“我以我血荐轩辕”的诗句,表露了对于苦难深重的祖国的系念与眷爱,也剖示了自己以身许国的赤热心胸。这一成为千古绝唱的誓词,从开始一直主宰着鲁迅的思想
山东省临沂市某大型商场2006年8月开工,于2007年12月竣工交付使用,建筑面积1800m2,为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式桩基,三层局部楼面及屋面为井字梁结构。于20
针对混联运动机床开发中所采用的二自由度平面运动并联机构部分进行了深入的研究,介绍了该平面运动并联机构的组成,推导了并联机构的运动学正、逆解求解公式,并给出了速度雅
参与式预算应该是深化改革的良机。参与式公共预算改革不仅给广大公众包括老百姓和人大代表提供了参与预算的机会,使得预算透明化,而且对地方政府可以带来几个方面的好处,具
作为一种现代企业非常重要的发展战略,企业并购的意义十分重大,不仅是在资产结构的优化方面,还包括企业发展速度的加快方面。然而,风险与收益是并存的。在本文中,笔者在对存
<正> 为实现几代珠算人的夙愿,建立一座国家级珠算博物馆,南通市人民政府在位于市区中心的濠河
期刊
目的:探讨鼻内窥镜下治疗鼻窦霉菌病的疗效与安全性。方法:回顾性分析46例鼻窦霉菌病的临床资料。结果:46例鼻窦霉菌病均采用鼻内窥镜治疗,均治愈,无严重并发症、无复发。结论:鼻
一、设立中公司的涵义设立中公司一般是指在公司开始筹办后直至设立登记完毕以前存续的、尚无法人资格的、创建中的团体.也称为未完成的公司。设立中公司是公司成立过程中所出
本论文致力于量子耗散动力学两方面的研究。一方面是量子耗散理论的发展,我们系统介绍了通过影响泛函路径积分求导来建立严格的级联量子耗散方程的方法,给出了在不同方案下的