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分子筛催化剂在精细化工中的应用
日期:[2015/5/28 14:13:23]   共阅[935]次
由长链烯烃和苯进行烷基化反应,生成的直链烷基苯是合成洗涤剂的重要原料。所用催化剂一般为具有毒性和强腐蚀性的强酸,难以适应日益提高的环保要求。因此,固体酸烷基化催化剂的研究受到人们的重视。20世纪90年代初,美国UOP公司和西班牙Petresa公司联合开发出新型固体酸烷基化催化剂Detal和烷基化新工艺。近几年我国也对固体酸烷基化催化剂做了大量研究,结果表明,经用碱土或稀土金属离子改性的Y型分子筛具有很好的催化活性和选择性,反应温度可大大降低,烷基苯的线性度得到提高,是比较理想的烷基苯催化剂。
  在择形催化研究中,人们对联苯的4,4’-烷基化很感兴趣。联苯与丙烯在HY、HM和HL沸石上进行烷基化反应,其中HY和HL沸石给出的转化率和选择性类似于非晶态硅铝,但HM的椭圆形孔道结构可使选择性提高。美国DOW化学公司采用高度脱铝的HM沸石作为联苯和丙烯液相烷基化的择形催化剂,达到联苯转化率98%、4,4’-二烷基苯选择性73.5%的效果。脱铝使催化剂酸性减小,孔体积增大,结果减少了结焦和聚合等副反应。
  2,6-二异丙萘是制备高性能聚酯的原料。用一般的烷基化技术难以合成,原因是会生成无数取代物。在萘与丙烯或异丙醇的反应中,使用酸性沸石可使2,6-烷基化比其他异构体优先选择生成。HM沸石在2,6-二异丙萘选择性烷基化中效果最好。与HM、HY沸石相比,HZSM-5沸石转化率虽然较低,但它却是一种更为有效的择形催化剂。
  苯酚的烷基化可在苯环的碳原子上进行(C-烷基化),也可以在氧原子上进行(O-烷基化)。由于Pentasil沸石的β酸位高于八面沸石,因此前者有利于生成C-烷基化物,后者有利于生成O-烷基化物。对HY分子筛采用化学脱铝和水热处理相结合的方法制备的催化剂,具有发达的二次孔结构,并且在二次孔表面有较多的强酸中心,有利于提高苯酚与长链烯烃烷基化反应的转化率和选择性,转化率达到87%,对位选择性大于98%。α-甲基苄基苯酚是广泛用于橡胶和塑料行业的抗氧剂。利用HY沸石作为其合成反应的催化剂,由于活性高、选择性好,可以避免使用液体酸催化剂的许多缺点。在中孔分子筛MCM-41上负载杂多酸H3PW12O40(PW),用于对叔丁基苯酚与异丁烯和苯乙烯的烷基化反应中,显示出比H2SO4或PW更高的催化活性,而且,与负载在无定型硅胶上的PW相比,显示出优越的择形催化性能。
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