單乙醇胺催化分子內(nèi)脫水合成乙烯亞胺的研究.pdf

1、高溫、常壓及氮?dú)鉃檩d氣條件下，分別研究了復(fù)合氧化物催化劑及沸石催化劑的活性組分構(gòu)成、制備方法、制備條件及脫水反應(yīng)條件對(duì)單乙醇胺分子內(nèi)脫水反應(yīng)催化反應(yīng)性能的影響；對(duì)催化劑失活及再生進(jìn)行了初步探討；同時(shí)采用)XRD、N2物理吸附、TG-DTG、FT-IR、NH3-TPD、SEM、HRTEM、XRF等手段對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，結(jié)果表明： 1.Si-Ba-Cs-P復(fù)合氧化物催化劑為用于單乙醇胺催化分子內(nèi)脫水反應(yīng)合成乙烯亞胺的最佳復(fù)合氧化物

2、催化劑。 2.Si-Ba-Cs-P復(fù)合氧化物催化劑的最佳制備條件為：使用預(yù)先制備的Si/Ba載體，采用等體積二次浸漬方法，先負(fù)載磷氧化物，再負(fù)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(yīng)條件為：常壓、420℃、N2/單乙醇胺氣體體積比9、反應(yīng)氣體總空速2500 h-1。 3.將Si/Ba復(fù)合氧化物載體先經(jīng)水蒸汽處理后再負(fù)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(fù)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(fù)合氧化物催化劑失活的主要原因?yàn)閱我掖及芳耙蚁﹣啺吩诖呋瘎┍砻娑喾肿泳酆仙傻木酆衔锔采w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(yīng)活性可恢復(fù)到新鮮催化劑的指標(biāo)水平。 5.HZSM-5沸石為用于單乙醇胺催化

4、分子內(nèi)脫水反應(yīng)合成乙烯亞胺的較佳沸石催化劑。 6.將HZSM-5沸石進(jìn)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(yù)積炭、化學(xué)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(jié)合，可以在保證較高單乙醇胺轉(zhuǎn)化率的前提下，明顯提高產(chǎn)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(qiáng)酸中心及在一定程度上降低孔道直徑，故產(chǎn)生了有利于產(chǎn)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(yīng)條件為：常壓、420℃、N2/單乙醇胺氣體體積比9、反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(nèi)外表面強(qiáng)酸及中強(qiáng)酸中心并使沸石孔徑降低，更有利