用于合成异丙苯的β-分子筛催化剂的研究
HMCM-49／Hβ分子筛在多异丙苯与苯烷基转移中的催化性能
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｃ ｔ ｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｒ ｎ ａ ｋ ｌ ｔ ｎ ｒ ａ ｔｏ ｒ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ａ ａ ｙ ｔ ｎ ｔ ｅ ｔ ａ ｓ ｌ ｙ ａ ｉ ｅ ｃ ｉ ｎ ａ ｅ ｓ ｕ ｉｄ ｗｉｈ ＸＲＤ ， ｆ ｏ
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北京化工大学燕山石化化工三厂实习报告
北京化工大学化学工程与工艺专业生产实习报告姓名：班级：学号：成绩：实习时间：实习地点：北京市房山区燕山石化化工三厂目录1．车间概况1．1．车间概况1986年，北京燕山石化引进日本三井油化技术建成万吨/年苯酚丙酮装置。
1998年，采用自主研制的第一代沸石催化剂对其进行改造。
2003年，再次进行技术改造，将其生产能力提高到16万吨/年。
1．2．原料与能耗生产产品主要原料为苯和丙烯，这两种原料都是由燕山石化其他厂通过管道直接输送至厂区，储存在罐区的储罐中。
氧化工段中所需要的空气由压缩机直接从外界获取。
公用工程主要使用370℃的饱和水蒸气，由燕山石化锅炉厂提供。
通过与高等院校合作，从1992年起开展了以分子筛做催化剂合成异丙苯的研究工作，1998年利用这一研究成果，对原有的SD法生产异丙苯的装置进行改造。
改造后运行数据表明，装置节能降耗效果显着，“三废”排放大幅度降低，实现了化工污水的零排放，在万吨/年异丙苯装置，年节约蒸汽万吨，年节约用点·h，节约用水万吨。
1．3．产品本厂获得的主要产品是苯酚和丙酮，另外还有些附加产品。
苯酚年产量万吨，近期国内市场苯酚价格应在5500-8000元/吨范围内波动。
丙酮年产量万吨，近期国内市场丙酮价格应在4500-7000元/吨范围内波动。
苯酚作为重要的有机原料，主要用于制造酚醛树脂，双酚A，环氧树脂，苯胺，烷基酚等，广泛应用于医药，染料，农药，合成洗涤剂等行业。
苯酚产品执行GB/T 339-2001国家标准，通过GB/T 19001-2000质量管理体系认证。
丙酮作为优良的有机溶剂，广泛应用于油脂，油漆，火药，树脂，橡胶业等，是重要的化工原料之一，用于生产有机玻璃，异丙醇溶剂，甲基丙烯脂，丙酮氰醇，双酚A等。
, 丙酮产品执行GB/T 6026-1998国家标准，通过GB/T 19001-2000质量管理体系认证。
1．4．安全与环保安全方面每套装置均设有连锁停车装置。
分子筛催化剂对苯酚异丙醇烷基化反应催化性能的研究
异丙 基 苯 酚是 一种 重 要 的化 工 中 间体 【 ¨ ， 可 用
和１ ０元环 。ＭＣ Ｍ一 ５ ６分 子筛 是 ＭＣ Ｍ一 ２ ２族 分子 筛
于电线包涂料 、 粘合剂 、 医药中间体 、 防腐剂 、 农 药 等 领域 ， 有广 泛 的应用 价值 。近年来 ， 人 们越来 越关
注异 丙基 苯 酚 的合 成 ，希望 可 以找 一种 污染 小 、 催 化 性 能 优 良的催 化 剂 用 于苯 酚 异 丙 醇 烷 基 化 反应 从 而合 成异 丙基 苯酚 。分子 筛催 化剂 因其 良好 的催 化性能、 环境 友好 等 特性 被广 泛研 究 ， 有 巨大 的应
化
学
工
程
师
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ２ — １ １ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ０ ８ — ０ ３
２ ０ １ ３ 年第 ０ ３ 期
： 科
辫
蔫
：
开
发
分子 筛催 化 剂对苯 酚异 丙醇烷 基 化反应催 化性 能的研 究
用前景 。分子筛可直接用于反应 ， 也可对其改性后 再用 于反应 。
Ｂ ｅ ｔ ａ 分 子 筛 是 一 种 高 硅 分 子 筛 ，为 堆 垛 层 结
构， 其 具 有 三维 十 二 元 环 孑 Ｌ 道结构 ， 分 别 为 十 二 元 环直 孔道 与稍扭 曲的十二元 环孔 道 。 Ｚ Ｓ Ｍ一 ２ ２ ｔ 。 吩 子 筛是 水 热 体 系合 成 的一 种 高硅 沸石 分 子 筛 ，属 于 Ｔ Ｏ Ｎ结 构 的拓 扑框 架 ； Ｚ Ｓ Ｍ一 ２ ２具有 线 性 非 相 互 贯 通和 一维 孔道 体 系 ，无 孔道 交错 ，其 骨架 包含 ５ 、 ６
β-分子筛催化剂在异丙苯生产中的应用研究
中 图 分 类 号 ： ４ ． ＴＱ２ 文章 编 号 ：１０ —５ １２ ０ ）４０ ３ —４ ０ ８０ ｌ（０ ６ ０ —０ ８０
分子 筛是一 种广 泛应用 于催化 剂上 的新 型 材 料 ， 有适 宜 的酸 性 、 特 的孑 道 系 统 、 具 独 Ｌ 离子 交 换
摘 要 ： 大 连 理 工 大 学 Ｂ Ａ 分 子 筛 催 化 苯一 以 Ｐ 丙烯 烷 基 化 合 成 异 丙 苯 小 试 成 果 为 基 础 ， 用 中 国石 利 油 吉林 石 化 研 究 院 中试 装 置合 成 改性 ／分 子 筛催 化 剂 ， 在 中 国石 油 吉林 石 化 双 苯 厂 大 生 产 装 置 进 行 ３ － 并 了侧 线挂 管 实验 ， 过 翔 实的 实验 数 据 论 证 了研 制 的 口分 子 筛催 化 剂 取 代 进 口 美 国 Ｕ０ 通 一 Ｐ公 司 Ｑ 一０ ０ ｚ２ ０
催 化剂和 ＡＩＩ络 合催 化剂 ［ ３。进 入 ２ Ｃ３ ２］ ． ０世纪 ９ ０ 年代 ， 使用 分子 筛 催 化 剂合 成 异 丙 苯 技 术发 展 迅 速， 此类催 化 剂具有 活性 高 、 寿命 长 、 腐蚀 、 污 无 无
染等优点 ， 产 品 收 率 和 纯度 都 比较 高［ ］ 且 。因 此， 目前 世界 上 ９ ％的异 丙 苯装 置 都采 用 分子 筛 ０
维普资讯
科研 开发
Ｓ Ｎ ＆ＥＮ０ Ｃ，６Ｉ：Ｒ Ｃ Ｃ ＴＨ ＬＹ 科ＥＩ１ＤＴ１ Ｉ Ｅ Ｃ ０Ｇ工技０，４ＳＹ Ｅ 化 ＭＡ（Ｕ ４ ＩＨ ０４）～ Ｎ ２Ｌ ３ Ｃ ８ Ｎ
ｐ分 子 筛催 化 剂 在 异 丙 苯 生产 中的应 用研 究 ．
一种合成异丙苯的催化剂[发明专利]
![一种合成异丙苯的催化剂[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/924857f055270722182ef730.png)
专利名称：一种合成异丙苯的催化剂
专利类型：发明专利
发明人：周斌,高焕新,方华,顾瑞芳,魏一伦申请号：CN200610025103.9
申请日：20060327
公开号：CN101045209A
公开日：
20071003
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用于合成异丙苯的催化剂，主要解决以往技术中催化剂反应温度高、使用苯烃比高、稳定性差的缺点。
本发明通过采用一种改性的分子筛材料作为催化剂，在液相条件下，于120～170℃反应温度，2.0～2.8MPa反应压力，苯烃比为2～5的条件下反应合成异丙苯的技术方案较好地解决了上述问题，可用于异丙苯的工业生产中。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
地址：100029 北京市朝阳区惠新东街甲6号
国籍：CN
代理机构：上海浦东良风专利代理有限责任公司
代理人：张惠明
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分子筛催化剂上甲苯烷基化合成异丙基甲苯的研究
分子筛催化剂上甲苯烷基化合成异丙基甲苯的研究近年来，环境污染问题日益严峻，研究替代化合物及其合成方法变得越来越重要。
异丙基甲苯 (isopropylbenzene)是一种有机化合物，它的应用非常广泛，用于制造特定香料，香水和各种有机化合物，如塑料、染料、橡胶等，可以改善生活质量。
由于它的多功能性和卓越的性能，它在工业生产中的应用也受到了全球范围内的广泛关注。
因此，合成异丙基甲苯的有效方法和合理的反应条件研究异丙基甲苯以更有效地利用能源和降低污染，已成为当今研究热点。
分子筛催化剂是一种非常有效的催化剂，在研究异丙基甲苯合成中发挥了重要作用。
因此，本研究旨在研究以分子筛催化剂为催化剂合成异丙基甲苯的反应条件，从而提出有效的反应条件，降低反应的能量消耗，节省资源，减少污染，提高合成效率。
首先，本研究采用压力、温度、时间和催化剂投入量等参数，以测定合成反应的最佳反应条件。
结果表明，当压力为0.5MPa，温度为130℃，时间为12小时，催化剂投入量为0.5 wt%时，反应效率达到最高，其产物的产率达到90%以上。
其次，通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等表征技术，对催化剂的晶体性质、酸性和结构进行了表征。
结果表明，分子筛催化剂丙烯酸树脂具有良好的结构完整性和稳定性，且具有比较高的比表面积（SSA），硫酸盐含量高达6.3 wt%，具有较强的酸性。
最后，研究者进一步模拟实验发现，异丙基甲苯和苯糖氧乙酸及其共价还原产物在低温时，磷酸盐离子可以加强催化剂的酸性，减少反应的能量消耗，促使反应物的聚合趋向最大化，从而显著提高反应效率。
在实验反应条件下，苯糖氧乙酸的聚合反应的反应效率达到97%以上。
此外，本研究还探讨了同质离子添加、添加量及反应溶剂对反应的影响。
结果表明，当同质离子添加量为10 mol%、反应溶剂为乙醇时，反应效率达到最高，其产物产率达到82%以上。
分子筛催化对异丙基苯胺的合成工艺研究
在分子筛催化对异丙基苯胺的合成工艺研究中，我们需要首先对分子筛催化剂进行全面的评估。
分子筛是一种具有特定孔径和表面活性的固体催化剂，能够在化学反应中起到选择性催化的作用。
在异丙基苯胺的合成过程中，选择合适的分子筛催化剂对反应的效率和产物纯度至关重要。
一、分子筛催化剂的选择与性能评价1. 分子筛催化剂的类型：某某某种分子筛催化剂。
通过分子筛的类型、结构和孔径大小，来影响异丙基苯胺的合成反应过程。
2. 分子筛催化剂的活性和稳定性评价：分子筛的活性和稳定性对于反应的效率和持续性至关重要。
活性高、稳定性好的催化剂能够在反应过程中保持较高的催化活性，而不易受到失活影响。
3. 分子筛催化剂的表面特性：分子筛的表面特性对反应活性、选择性和催化剂的再生性能有着重要的影响。
二、分子筛催化对异丙基苯胺的合成机理研究1. 分子筛催化反应动力学：分子筛在异丙基苯胺合成反应中的催化动力学特性，如反应速率、选择性和催化作用机理等。
2. 分子筛对反应中间体的影响：分子筛催化剂对反应中间体的吸附和转化，对于反应的进行和产物得率有着重要的影响。
3. 分子筛催化反应条件的优化：根据催化剂的特性和反应机理，寻找适宜的反应条件进行催化合成，提高产物得率和纯度。
三、个人观点和总结在分子筛催化对异丙基苯胺的合成工艺研究中，我们需要全面评估分子筛催化剂的选择和性能，深入探讨催化机理和反应条件的优化。
通过对分子筛催化剂的深度研究和理解，可以实现对异丙基苯胺合成工艺的全面掌握和优化。
我个人认为，分子筛催化技术在有机合成领域具有广阔的应用前景，可以为绿色、高效的有机化学合成提供重要的支持和保障。
通过以上全面的评估和研究，可以为分子筛催化对异丙基苯胺的合成工艺提供深度和广度兼具的文章内容。
希望本文能够帮助到您对分子筛催化技术的理解和应用，并对该领域的发展具有一定的启发意义。
分子筛催化对异丙基苯胺的合成工艺研究是一个复杂而又具有挑战性的课题。
在该研究中，除了对分子筛催化剂进行全面的评估外，还需要进一步探讨催化机理、反应条件的优化以及实际生产中的应用。
β沸石催化剂用于异丙苯生产的研究的开题报告
β沸石催化剂用于异丙苯生产的研究的开题报告
开题报告
题目：β沸石催化剂用于异丙苯生产的研究
研究意义：
随着社会经济的发展，化工行业日新月异，催化剂技术逐渐成为化工领域研究的热点。
而β沸石催化剂的应用也越来越广泛，其中包括生产异丙苯。
异丙苯是一种广泛应用于涂料、树脂、药物等领域的重要有机化工原料。
以β沸石催化剂为催化剂的异丙苯生产工艺具有反应效率高、产物纯度高等优点，有着广阔的应用前景。
研究内容：
1. β沸石催化剂的制备和特性分析；
2. 异丙苯生产工艺的研究；
3. β沸石催化剂在异丙苯反应中的催化性能研究；
4. 进一步探讨β沸石催化剂在其他化学反应中的应用。
研究方法：
1. β沸石催化剂的制备采用水热法合成；
2. 对β沸石催化剂进行XRD、SEM、TPD等分析；
3. 利用反应釜进行异丙苯的合成反应，研究催化剂的催化性能；
4. 采用不同的反应条件比较催化效果，探讨催化机理。
预期成果：
通过本研究，期望能够得到以下成果：
1. 成功制备具有高催化性能的β沸石催化剂；
2. 探究β沸石催化剂在异丙苯反应中的催化过程及机理；
3. 确定合适的反应条件，提高异丙苯产率，降低废气排放；
4. 探究β沸石催化剂在其他化学反应中的应用。
关键词：β沸石催化剂；异丙苯；催化性能；化学反应；应用。
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B-分子筛，挤 条 成 型，然 后 再 用 硝 酸 镧 改 性 后 制 得。
1.3 !-分子筛催化剂的测试表征 XRD 使用日本理学 D / MAX-]B 型 X-射线衍
射仪，Cu Ka 辐射。在 26= 5 ~ 50 范围内扫描；比 表面积和孔分布使用 Micromeritics ASAP2010 全自 动吸 附 仪 测 试；TPD 使 用 Micromeritics Auto chem 2910 测试；强度测定使用 2OY-A 智能颗粒测定仪 测试；催化剂的元素分析采用 XRF-1500 型 X-射 线荧光光谱测定。
2 结果与讨论
图 1 是美国 UOP 公司的B-分子筛催化剂（以 下简称样品 A）和笔者合成的B-分子筛催化剂（样 品 B）的 XRD 图，在 26= 22. 4 处有强衍射峰，说明 两者都是以B-分子筛为主要活性基质，且纯度较 高，加入 载 体［载 体 为 多 孔 的 Al2O3，"（SiO2）I " （Al2O3）= 20］后，两者仍保持良好的B晶体结构［4］。
1 实验部分
1.1 !-分子筛的合成 以 SB 粉［ !（Al2O3）"74% ，工业级］为铝源，
以硅溶胶［ !（SiO2）"30% ，工业级］作硅源，!（四 乙基溴化铵 ）" 99 %（ 工 业 级 ）作 为 模 板 剂，<（ 氨 水）= 26% ~ 28%（分析纯）作为助剂，在氢氧化钠 等强碱存在下，采用水热合成法制备。 1.2 催化剂的制备
表面弱酸中心相对含量较高；后者对应强酸位，其
峰面积较小，表明强酸中心相对含量较少，酸位分
布不均匀，且样品 B 的酸强度比样品 A 的弱；这是 由于样品 B 进行了 L（a 0. 1% 左右）交换，1 个 La3 + 可取代 3 个 H+ 位，从而减少了酸中心，提高了催化 剂的稳定性，从而可以延长催化剂的寿命［5］。
用于合成异丙苯的β-分子筛催化剂的研究
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)：
孙秀云， 赵胤， 路大勇， 李正， 刘益春 孙秀云(吉林化工学院,吉林,吉林,132022;中国石油吉林石化公司,研究院,吉林,吉林 ,132021;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022)， 赵胤,李正 (中国石油吉林石化公司,研究院,吉林,吉林,132021)， 路大勇(吉林化工学院,吉林,吉 林,132022)， 刘益春(中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022)
（下转第 53 页）
第2期
罗祎青，等 . 苯胺精馏过程优化模拟系统
· 53 ·
［参 考 文 献］
［l］ 卢焕章，等 . 石油化工基础数据手册［M］. 北京：化学工业出 版社，l984 .
［2］ 范影乐，杨胜天，李轶 . MATLAB 仿真应用详解［M］. 北京：人 民邮电出版社，200l .
［3］ 龚剑平 . 精馏塔的 自 动 调节［M］. 北 京：化 学 工 业出 版 社， l984 .
样品
样品 A 样品 B
表 1 催化剂 A、B 中各元素的质量分数
!（O） /%
42 . 35 44 . 5
!（Si） /%
40 . 11 41 . 3
!（Ai） /%
17 . 29 13 . 8
!（改质剂） !（Fe）
/%
/%
0 . 08
0 . 10
0 . 06
从 UOP 的分子筛催化剂物化性质可以看出， 其活 性 组 分 为 H 型 !-分 子 筛 ，载 体 为 多 孔 的 Ai2O3。载体质量分数约为 20% ~ 30% ，微量的铁 估计是包装桶或其它原因带入，而不是有意加进
孙秀云1，2，3，赵 胤2，路大勇1，李 正2，刘益春3
（1 . 吉林化工学院，吉林 吉林 132022；2 . 中国石油吉林石化公司 研究院，吉林 吉林 132021；3 . 中国科学院 长春 光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130022）
摘 要：采用水热合成法成功地在 1 m3 晶化釜上合成出高纯度B-分子筛，并用 XRD、TPD、全自动吸 附仪等多种手段对其进行测试表征，并与美国 UOP 公司生产的B-分子筛比较，在性能上均达到要求，而 且在稳定性、强度、价格等方面优于进口B-分子筛催化剂。
关键词：分子筛；异丙苯；催化剂 中图分类号：TO 426 . 7 文献标识码：A 文章编号：1008-051（1 2004）02-0031-02
异丙苯是重要的化工原料，它是生产苯酚、丙 酮和<-甲基苯乙烯的主要中间化合物。使用沸石 分子筛做催化剂制取异丙苯的新技术，克服了以 往使用 AlCl3 和固体磷酸催化剂的缺点［1 ~ 3］。目 前吉林石化公司双苯厂 12 万 t / a 的苯酚装置，采 用美国 UOP 公 司 的 分 子 筛 催 化 剂，不 但 价 格 昂 贵，在稳定性及选择性方面也不理想。因此开发 一种高性能分子筛催化剂替代 UOP 的催化剂迫 在眉睫。笔者合成的B-分子筛催化剂在性能上均 达到要求，与 UOP 的分子筛催化剂相比，大大降 低了成本，而且在稳定性、强度和选择性等方面优 于 UOP 的分子筛催化剂，目前正在双苯厂苯酚装 置上进行侧线考察，通过近 2 个月的运行，效果良 好。此技术具有很好的工业化前景，其开发应用 必将会带来明显的经济效益和社会效益。
［4］ 陈连璋 . 沸石分子筛催化［M］. 大连：大连理工大学出版社， 1990 .
［5］ A. R. Prodhan，B. S. Rao Isopropyiation of benzene over iarge-pore zeoiites activity deactivatio［n J］. Journai of Cataiysis，1991，132：79 ~ 84 .
~ 6 年，大大降低了成本（UOP 公司的分子筛催化
剂为 70 万元 / t，笔者自制的为 30 万元 / t），所以国
产!-分子筛催化剂替代 UOP 催化剂将有着良好 的应用前景和经济效益。
表 2 分子筛催化剂 A 和 B 物理化学性质
径向压碎强度 堆密度 比表面积 孔容积 酸强度
样品
（/ N.cm-1） （/ g·mL-1）（/ m2·g-1）（/ cm3·g-1）（/ mL·g-1）
化工科技 SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY 2004,12(2)
参考文献(5条) 1.Leann Dunn Associate editor HP impact 1993(08) 2.P R Pujado;J R Slazar C.V.Berger cheapest route to phenol 1976(03) 3.徐晓;钱秉钧 催化过程的化学 1985 4.陈连璋 沸石分子筛催化 1990 5.A R Prodhan;B S Rao Isopropylation of benzene over large-pore zeolites activity deactivation 1991
［2］ P. R. Pujado，J. R. Siazar，C. V. Berger cheapest route to phenoi ［J］. Hydrocarbon Processing，1976，5（5 3）：91 .
［3］ 徐晓，钱秉钧 . 催化过程的化学［M］. 北京：化学工业出版社， 1985 .
图 2 分子筛催化剂 A 和 B 的 NH3-TPD 曲线
分子筛催化剂 A、B 的物化性质及生产异丙 苯的主要技术指标见表 2、表 3。表 2、表 3 说明笔
者合成的分子筛催化剂与美国 UOP 的分子筛催
化剂在物性及其性能上十分接近，而且在强度、活
性、稳定性方面优于 UOP 催化剂，预计寿命可达 4
2 . 5 4 . 0 16 ~ 17 2 . 5 4 . 0 16 ~ 17
丙烯单 耗/t
0 . 361 0 . 360
苯单耗 （# 异 / t 丙苯）/ %
0 . 661 89 0 . 660 90
［参 考 文 献］
［1］ Leann Dunn. Associate editor HP impac［t J］. Hydrocarbon processing，1993，7（2 8）：27 .
本文链接：/Periodical_hgkj200402007.aspx
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