單乙醇胺催化分子內脫水合成乙烯亞胺的研究.pdf

1、高溫、常壓及氮氣為載氣條件下，分別研究了復合氧化物催化劑及沸石催化劑的活性組分構成、制備方法、制備條件及脫水反應條件對單乙醇胺分子內脫水反應催化反應性能的影響；對催化劑失活及再生進行了初步探討；同時采用)XRD、N2物理吸附、TG-DTG、FT-IR、NH3-TPD、SEM、HRTEM、XRF等手段對催化劑進行了表征，結果表明： 1.Si-Ba-Cs-P復合氧化物催化劑為用于單乙醇胺催化分子內脫水反應合成乙烯亞胺的最佳復合氧化物

2、催化劑。 2.Si-Ba-Cs-P復合氧化物催化劑的最佳制備條件為：使用預先制備的Si/Ba載體，采用等體積二次浸漬方法，先負載磷氧化物，再負載銫氧化物，兩步均在800℃下焙燒4 h，催化劑所含元素的最佳原子配比為：Si/Ba/Cs/P=50/0.3/0.9/1.0。最佳反應條件為：常壓、420℃、N2/單乙醇胺氣體體積比9、反應氣體總空速2500 h-1。 3.將Si/Ba復合氧化物載體先經水蒸汽處理后再負載活性組分

3、可略增加乙烯亞胺選擇性及催化劑抗積炭性能；在Si/Ba/Cs/P復合氧化物催化劑中再添加少量B氧化物也可以使乙烯亞胺選擇性及催化劑抗積炭性能略有提高。 4.Si-Ba-Cs-P復合氧化物催化劑失活的主要原因為單乙醇胺及乙烯亞胺在催化劑表面多分子聚合生成的聚合物覆蓋了催化劑表面活性中心所致，失活催化劑在空氣中800℃下焙燒后可以再生，再生后催化劑反應活性可恢復到新鮮催化劑的指標水平。 5.HZSM-5沸石為用于單乙醇胺催化

4、分子內脫水反應合成乙烯亞胺的較佳沸石催化劑。 6.將HZSM-5沸石進行表面改性處理，可以在一定程度上增加乙烯亞胺選擇性，特別是預積炭、化學液相沉積二氧化硅處理、磷及銫氧化物表面改性處理或三者的互相結合，可以在保證較高單乙醇胺轉化率的前提下，明顯提高產品乙烯亞胺的選擇性，由于上述改性方法可以在一定程度上屏蔽沸石催化劑表面強酸中心及在一定程度上降低孔道直徑，故產生了有利于產品乙烯亞胺的合適的表面酸性及孔道直徑，其中采用表面磷、銫氧

5、化物改性處理后的HZSM-5沸石催化劑乙烯亞胺收率最高。最佳沸石催化劑采用等體積一次浸漬法制備，其中磷、銫氧化物的重量含量分別為2.9％及5.2％。最佳反應條件為：常壓、420℃、N2/單乙醇胺氣體體積比9、反應氣體總空速2500 h-a。 7.磷及銫氧化物改性后的HZSM-5沸石催化劑其MFI結構穩(wěn)定性隨銫氧化物含量的增加而降低，磷及銫氧化物的加入，屏蔽了HZSM-5沸石孔道的內外表面強酸及中強酸中心并使沸石孔徑降低，更有利