沸石及沸石催化基础.ppt

烷基化分子筛的合成、表征及应用
黄崇品 无机楼 310，64412054 ******@
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苯与丙烯烷基化反应化学的研究
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异丙苯生产工艺
异丙苯
用途
苯酚
油漆等
丙酮
工艺条件
丙烯
苯
催化剂
温度
压力
苯烯比
空速等
反应机理
传统工艺
生产工艺
AlCl3法
固体磷酸法
Y型
β型
丝光沸石
MCM-22
新工艺
烷基化
缺点
污染环境
腐蚀设备
稳定性差等
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苯与丙烯烷基化旧工艺流程
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数种不同结构Bronsted酸和Lewis酸酸中心。
酸中心在反应中的作用不同。
中等强度的B酸中心上就能发生苯与丙烯烷基化反应。
强B酸中心 齐聚反应 氢转移 焦炭
需要对分子筛的酸中心进行调节。
分子筛上烷基化反应
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苯与丙烯在分子筛上吸附和扩散行为
β分子筛具有较大的孔道尺寸，其反应物异丙苯可以较快的发生扩散，减少了异丙苯与丙烯发生深度烷基化反应的机会，可以提高目标产物异丙苯的选择性。
MCM-22分子筛具有更大的12MR超笼，但由于笼间由10MR窗口相连，苯分子在其中扩散较困难，而且也不利于苯与丙烯反应的发生。其反应主要发生在层间半圆环口袋。
ZSM-5分子筛具有的10MR孔道更小，更加不利于反应的发生。
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MCM-22分子筛具有两套独立的10 元环孔道体系，其中一套为层板内二维正弦型交叉孔道，孔道截面为椭圆形，孔径4.× Å；另一套位于层板间的孔道具有圆柱形12 元环超笼(×× Å)，超笼通过略微扭曲的10 元环窗口(× Å)与外界连通，还有位于外表面的碗状12 元环半超笼。
MCM-22分子筛
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MCM-22分子筛的合成
MCM-22的合成多采用传统的水热晶化法。该方法以含氮有机胺为模板剂，整个过程均在水介质中进行，合成时还需要硅源、铝源和无机碱。合成过程是根据原料配比，将硅源、铝源、碱、模板剂和水按一定加料顺序混合成水凝胶，转移至有聚四氟乙烯内衬的密封的不锈钢反应釜中，在自生压力、一定温度下晶化一段时间后取出，经冷却、洗涤、过滤、干燥，即可得到MCM-22分子筛原粉。有些文献认为MCM-22原粉不经过交换而直接焙烧就具有催化活性，但一般的都是将原粉进行交换后再焙烧，得到H型MCM-22分子筛。
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