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EU-1分子筛是一种EUO型沸石分子筛,在[100]晶面方向具有一维十元环孔道结构(0.58×0.41 nm),在其十元环孔道侧边还含有空旷的十二元环(0.68×0.58 nm)支袋,它连接着[001]方向的主孔道,且分别位于该主孔道的两侧。EU-1分子筛独特的孔道维数和侧支袋使其成为了苯异丙基化和二甲苯异构化等择形反应方面优异的催化剂,特别是在二甲苯异构化反应中具有非常高的活性和选择性。但是,EU-1分子筛的微孔通道结构限制了一些反应大分子在其孔中的扩散,从而影响了催化性能。论文作者所在课题组多年研究及生产实践发现,小晶粒EU-1分子筛具有较高的比表面积和活性,以及具有扩散路径短、可以构筑丰富的晶间介孔等优点;尤其对于以扩散为控制步骤的二甲苯异构化反应,合成小晶粒EU-1分子筛成为提高其催化性能的重要途径。此外,由于合成EU-1分子筛受分离、洗涤工艺所限,残留在晶粒间隙的无定型硅铝物种不能彻底清除,进而堵塞孔道,影响催化性能。本研究通过有机碱后处理改性,溶解去除晶间无定型硅铝物种、及腐蚀部分分子筛骨架,使其在保持一定结晶度的前提下产生部分介孔;通过CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)辅助有机碱后改性,在一定条件下,将上述无定型物种原位重新组装为介孔,合成具有微孔-介孔结构的复合EU-1分子筛。具体工作分为三部分:1.使用导向剂法合成小晶粒EU-1分子筛:以液态硅溶胶为硅源,溴化六甲双铵为模板剂,偏铝酸钠为铝源。采用水热法合成非自发成核体系的液态晶种,进而合成小晶粒EU-1分子筛。使用XRD和SEM表征合成的样品,详细考察了导向剂的碱硅比、硅铝比和导向剂合成温度、时间及添加量等对晶化产物的影响,确定并优化了实验室合成条件:导向剂的Na2O/Si O2=0.13~0.16、Si O2/Al2O3=60~120、导向剂添加量30~50%、导向剂合成温度373~393 K、导向剂合成时间18~36 h;2.使用CTAB辅助的EU-1分子筛后处理:使用CTAB为介孔模板剂,辅助四乙基氢氧化铵(TEAOH)后处理EU-1分子筛,使部分硅铝物种重新组装,合成具有微孔-介孔多孔级的复合EU-1分子筛,从而提高其二甲苯异构化催化性能。用XRD、SEM、NH3-TPD和N2吸附等方法对合成的样品进行了表征,用小型固定床反应器对样品进行二甲苯异构化反应催化性能评价。结果表明,CTAB辅助后处理法所得到的样品,其比表面积和介孔均有较大提高,其比表面积最高达到455.50 m2/g,介孔体积由最初的介孔体积由0.067 m3/g增加至0.198 m3/g,并且在二甲苯异构化催化反应中表现出良好的性能,其二甲苯异构化活性和C8芳烃选择性为23.63%、87.18%;3.EU-1分子筛的工业化放大实验:首先以实验室导向剂法合成分子筛合成条件为基础,进行了2 L、10 L放大实验,并根据结果改进了配方;然后在改进的基础上进行中试100 L工业放大实验,并优化了工艺配方。使用XRD、SEM、N2吸附等方法对合成的样品表征;最后将传统水热法合成的EU-1分子筛作为对比,进行了二甲苯异构化反应评价,结果表明采用100 L中试合成的样品结晶度高,晶粒呈椭球纳米堆积态,二甲苯异构化催化反应中其活性和C8芳烃选择性分别为23.68%、88.40%。总之,本研究采用导向剂法合成小晶粒EU-1分子筛,以及采用CTAB辅助有机碱在一定条件下处理后制备微孔-介孔复合EU-1分子筛,最后以实验室小试结果为基础,进行了100 L中试放大。本研究选题来源于实际生产,同时又服务于实际生产,是一项重要的工业化基础研究工作。