用浸漬法制備高嶺土催化劑

時(shí)間：2014-05-14 10:24:59

作者：世邦機(jī)器

烯烴醚化催化劑：甲基叔戊基醚(TAME)(研究法辛烷值RON為lp5，馬達(dá)法辛烷值MON為100)是繼甲基叔丁基醚(MTBE) (RON為117，MON為102)后又一新配方汽油的理想添加物。 TAME是由甲醇(MeOH)和C5烯烴中的異戊烯(IA)，即2-甲基-1-丁烯(2M1B)和2- 甲基-2-丁烯(2M2B)在液相經(jīng)酸性催化劑催化醚化合成的。目前多采用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為催化劑，其成本高，穩(wěn)定性較差，高溫易失活，急需開發(fā)新型的醚化催化劑。

劉立新等制備了磷酸改性的高嶺土催化劑，用紅外光譜儀測(cè)定催化劑表面酸性質(zhì)，并且在小型固定床反應(yīng)器中評(píng)價(jià)了催化劑對(duì)C5烯烴醚化的活性。高嶺土生產(chǎn)線上的要求非常嚴(yán)格，因此如此嚴(yán)格要求的高嶺土價(jià)格也比較高結(jié)果表明，催化劑含有B酸和L酸，隨著焙燒溫度的增高，總L酸量減少，強(qiáng)L酸比例增加，B酸量變化不明顯;焙燒時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，總L酸和強(qiáng)L酸增加;制備的催化劑具有較高的醚化活性，在空速 (LHSV) 1.211-1、溫度60〜70℃、反應(yīng)壓力1.0MPa下，異戊烯的轉(zhuǎn)化率達(dá)68. 1 %。

烷基化混合芳烴的分離(均三甲苯的制備)：均三甲苯是一種寶貴的精細(xì)化工原料，被廣泛用于染料、除草劑、抗氧劑、合成樹脂等行業(yè)。目前國內(nèi)均三甲苯需求量每年約為500t，預(yù)計(jì)今后將以每年10%〜20%的速度增長(zhǎng)，另外，東南亞地區(qū)均三甲苯需求量也較大。因此，高純度的均三甲苯具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。

芳烴重整裝置存在大量富含均三甲苯的副產(chǎn)物。混合芳烴(以下簡(jiǎn)稱C9)，由于其各組分的沸點(diǎn)接近而難以直接分離。隨著對(duì)汽油中苯含量的限制越來越嚴(yán)，C9的需求量將曰益減少，大量積聚的C9資源的利用已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，而直接從C9中提取均三甲苯可大幅度降低均三甲苯的成本，是C9利用的新途徑。而制備高效、無殘留、環(huán)境友好的催化劑成為綜合利用C9的關(guān)鍵。

陳伴生等用浸漬法制備了磷鎢酸/高嶺土催化劑，對(duì)其進(jìn)行了表征，考察了其催化C9烷基化反應(yīng)的性能。結(jié)果表明，磷鎢酸和高嶺土之間存在3種不同的作用形式，當(dāng)磷鎢酸負(fù)載量小于10%時(shí)形成飽和的磷鎢酸鹽，中等負(fù)載量(20%〜40%)時(shí)形成酸性較強(qiáng)的不飽和磷鎢酸鹽，負(fù)載量大于40%時(shí)在不飽和磷鎢酸鹽表面形成磷鎢酸晶體。隨著磷鎢酸負(fù)載量的增加，三甲苯的轉(zhuǎn)化率和均三甲苯與甲乙苯的比值逐漸增大，催化劑的烷基化能力增強(qiáng)，當(dāng)催化劑磷鎢酸的負(fù)載量為40%時(shí)，反應(yīng)60min分離后可得到純度為99. 2%的均三甲苯，均三甲苯收率為87.3%。