HZSM-5分子筛催化苯与氯乙烷烷基化反应.pdf

油化
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2011年第40卷第7期
HZSM-5分子筛催化苯与氯乙烷烷基化反应
罗国华
2,谢方明2,徐
(1.北京石油化工学院化工系,北京102617;2.北京化工人学化工学院,北京100029)
摘要!在固定床反应器中以HZSM-5分子筛为催化剂,进行了宋与氯乙烷烷基化反应的实验。考察了HZSM-5分子筛
n(SiO2):n(Al2O3)、反应温度、n(苯):n(氯乙烷)和液态空速(LHSV)等?索対烷基化反应的影响实验结表明,随
n(SiO2:n(Al2O)的增大,HピSM-5分子筛的酸量减少,酸强度诚;n(SiO2):n(A2O)=25的H7SM-5分子筛的催化浯性
较高;采用HZSM-5分子筛(rm(SiO2):m(Al2O)3)=25)催化芸与氮乙烷的烷基化反应的适官操作条件为:573~613K,n(苯
氯乙烷)=8.0-10.0, LHSV=4~6h。在593K时,苯的转化※达到9.56%(x),乙苯选抒性达到97.44%(x):低温时烧基
化反应中末发现二?苯异构体生成,高温时有极少址的二甲苯异构体生成
关键词]苯:氯乙烷;HZSM-5分」筛催化;烷基化;乙莱
[文章编号」1000-8144(2011)07-0722-0
[中图分类号]TQ0
文献标识码
Alkylation of Benzene with Ethyl Chloride Catalyzed by HZSM-5 Molecular Sieves
Department of Chemical Engineering, Beijing Institute of Pctrachemieal Tochnwloyy, Beijing 1026I7, China
2. Collcgc of Cemical Engineering, Beijing Univciily of Cenical Tellinlogy, Beijing 100029, Clina
Abstract HZSM-5 molecular sieve catalysts were used to catalyze the alkylation reaction of benzene
and ethyl chloride to form ethyl benzene in a fixed-bed reactor. The effects of n(SIO, ):n(A1,O2 ) in
the HZSM-5, reaction tcmperature, n(benzene): n(ethyl chloride) and LHSV on the alkylation were
studied. With increase of n(Sio ) n(A1, O, ) the acidic sites on the HZSM-5 molecular sieves
decreased and the acid strength lowered Under the optimum conditions: n(Sio, ) n(Al,O, in the
HZSM-5 molecular sieves 25, reaction temperature 573-613 K, n(benzene n(ethyl chloride
8.0-10.0 and LHSV4-6 h, the benzene conversation was 9.56% and the ethyl benzene
selectivity reached 97. 44%. At low temperature the xylene isomers were not found in the alky lation
ld when the temperature rose, a little of xylenes was observed
Keywords benzene; ethyl chloride; HZSM-5 molecular sieve catalyst; alkylation; ethyl benzene
乙苯是重要的有机化下原料,主要用」生产苯甲苯等副广物3-]。二甲苯是影响乙苯纯度的最
乙烯。工业上生产乙莱常用的方法是苯与乙烯重要的副产物,乙莱中的二甲苯将进一步影响苯乙
进行烷基化反应2?,主要有传统AIC13液相法、烯的应用。用于食品包装的聚苯乙烯材料,其原料
kar气相法、均相AlIC3液相法、ZSM-5分子筛气乙苯中二甲苯的质量分数要求低于0.05%-6
相法和Yー分子鍮液相法。前3种工艺以AICI3为
用氯乙烷作烷基化剂,在HZSM-5分子筛的
催化剂,出于AICI3对设备腐烛严重并污染环境,而催化作用下与苯烷基化反应合成乙本,产物中只检
被逐渐淘汯。分子筛气相法和液相法虽然克服了测到二と苯和极少量的一乙苯,没有检测到二甲
设备腐蚀等问题,但也存在反应温度和压力都较米。二乙苯可通过反烃化反应生成乙苯,从而提高
高能耗高°-、产物中一甲苯含量较高、造成产物了乙翠的纯度。因此,开展对HZSM-5分子筛催
分离困难和影响乙苯的品质等问题s
近年来,国内外也相继开展在HZSM-5分子
收稿日期」2011-01-20;[修改稿日期1201-03-18
筛上催化苯与乙摩烷基化反应的研究",但要求(作書笛介」罗国牛(196-).男、北省天门市人、便士、制教
反应温度较高、能耗高,且产物中仍含有甲苯和二联系人徐新,电话1343989787,电邮 xuxin(a bi.ctn