HZSM-5分子篩的制備及其烯烴齊聚性能的研究.pdf

1、線(xiàn)形α-烯烴主要用于生產(chǎn)乙烯共聚單體、表面活性劑合成中間體、增塑劑用醇、合成潤(rùn)滑油及油品添加劑等。近年來(lái)隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大發(fā)展，世界范圍內(nèi)對(duì)線(xiàn)形α-烯烴的需求一直在飛速的增長(zhǎng)。工業(yè)上α-烯烴的生產(chǎn)方法主要有石蠟裂解法和乙烯齊聚法兩種，目前石蠟裂解法已逐漸被乙烯齊聚法所取代。在乙烯齊聚法中工藝比較成熟的是Gulf、Ethyl和SHOP等方法，但這些方法均系在高壓的苛刻條件下利用不同催化劑進(jìn)行均相齊聚反應(yīng)，尤其是操作壓力過(guò)高達(dá)(20M

2、Pa左右)等問(wèn)題限制了其技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。近年來(lái)出現(xiàn)了利用各種新型催化劑在較緩和的中壓條件下進(jìn)行齊聚反應(yīng)的研究趨向。其中低碳烯烴在中孔擇形分子篩催化劑上的氣-固相齊聚反應(yīng)體系與均相體系相比，具有操作壓力較低、催化劑易再生、產(chǎn)品易分離等優(yōu)點(diǎn)。因此，它已成為低碳烯烴齊聚制備α-烯烴又一新的很有吸引力的研究方向。 本研究工作以乙烯為原料，在固定床微反裝置上對(duì)HZSM-5分子篩催化劑進(jìn)行乙烯齊聚實(shí)驗(yàn)，得出 HZSM-5 催化劑乙烯齊聚的最優(yōu)

3、反應(yīng)條件為 300℃、3MPa、0.35hr<'-1>(WHSV)，且當(dāng)硅鋁比為75時(shí)齊聚性能最佳。再以硅鋁比為75的HZSM-5分子篩催化劑為載體，制備了十余種金屬負(fù)載型MZSM-5催化劑，在最優(yōu)反應(yīng)條件下考察了這些催化劑的乙烯齊聚性能，初步篩選了幾種活性及選擇性良好的負(fù)載型MZSM-5催化劑。尤其是Y<,3>金屬負(fù)載型Y<,3>ZSM-5催化劑表現(xiàn)出了較為優(yōu)良的α-烯烴的選擇性，我們進(jìn)一步對(duì)不同W負(fù)載量的Y<,3>ZSM-5催化劑進(jìn)

4、行了考察，得出最佳負(fù)載量應(yīng)在2％左右，此時(shí)即可保持著較高的乙烯齊聚反應(yīng)活性(115g·(kgCat·h)<'-1>)，且α-烯烴的選擇性為最高，可達(dá)44.16％。最后對(duì)篩選出的催化劑進(jìn)行了不同的表面修飾處理，結(jié)果表明，表面硅烷化的修飾方法對(duì)于此實(shí)驗(yàn)很不理想，而鄰菲噦啉修飾表現(xiàn)出了極高的烯烴選擇性(>98％)，不過(guò)其活性過(guò)低，還需尋找提高其活性的方法或進(jìn)一步考察其它表面修飾劑。 本研究是在多相乙烯齊聚制線(xiàn)性α-烯烴方面進(jìn)行的一次有