磷镁改性HZSM-5催化剂甲苯甲醇烷基化性能研究

张立东，周 博，王 蕾

（天津渤海职业技术学院 能源化工系，天津 300402）

对二甲苯是合成聚酯纤维的重要原料之一,工业上主要是以甲苯、C9芳烃及混合二甲苯为原料，通过歧化、异构化、吸附分离或深冷分离而制得。但目前生产技术存在诸多不足，主要为对二甲苯在C8混合芳烃中含量较低（只占22.26%），工艺过程中物料循环处理量大，设备庞大，操作费用高。自从70年代美国Mobil公司开发了ZSM-5沸石以来，国内外相继开展了甲苯、甲醇烷基化制对二甲苯的研究，该法的优点是经一次反应即可高选择性获得对二甲苯，且易于提纯和分离。此外，由于甲苯、甲醇来源广，价格低廉，因而甲苯、甲醇烷基化制对二甲苯技术具有较高的研究开发价值。

甲苯与甲醇烷基化反应是一个苯环上的亲电取代反应，属于正碳离子机理。由于甲苯烷基化反应、歧化和二甲苯异构化反应都是在酸性环境中进行的，因此，在烷基化反应过程中抑制甲苯歧化反应是提高甲苯烷基化效率的关键。烷基化反应和甲苯歧化反应对应于不同酸强度的活性中心，强酸和中强酸中心对烷基化都有活性，而烷基转移反应只与强酸中心有关[1]，并且催化剂酸性越强，越容易积碳，所以合理的控制分子筛的酸性可以很好的抑制甲苯的歧化反应并且能够延长催化剂的寿命。另外从分子动力学的角度，由于对二甲苯的最小分子直径远小于其他两种异构体，其扩散速度是其它两种异构体的103倍，若要得到较高的对位选择性必须增加反应产物扩散阻力，使对位产物优先扩散出分子筛孔道；……