一種碳納米管/zsm-5分子篩復合物及其合成方法和應用
技術領域
1.本發明屬于分子篩合成技術與催化領域,具體涉及一種碳納米管/zsm-5分子篩復合物及其合成方法,以及該復合物在苯烷基化反應中的應用。
背景技術:
2.zsm-5分子篩是一種高硅鋁比、三維直通孔道的分子篩。zsm-5分子篩的晶體結構屬于斜方晶系,由硅(鋁)氧四面體通過氧橋鍵相連而成。zsm-5由平行于單胞a軸的“z”字形通道和平行于單胞b軸的橢圓形通道交叉而成。zsm-5分子篩獨特的三維孔道體系對于產物分子的擴散較為有利,且由于十元環孔道尺寸的限制,擇形性能較強,不容易形成多支鏈異構體以及大分子產物,同時孔道內部不容易形成積碳,有利于催化活性的保持。除此之外,zsm-5還具有熱穩定性高,比表面積大,其酸性中心強度和數量可調控等特點。zsm-5在石油化工、煤化工領域均有非常廣泛的應用,如烷基化、芳構化、異構化和裂化等均有潛在應用,其中有些已經實現工業化。因此zsm-5分子篩在石油化工行業中具有舉足輕重的意義。
3.分子篩的孔道對其催化性能有很大影響,合理的孔道可以縮短分子篩擴散路徑,提高傳質效率,是制備更高性能催化劑的關鍵環節之一。傳統分子篩的孔道結構單一,在多分子參與的反應過程中反應物和產物的擴散可能會受到限制,影響反應的轉化率和產率。為了改善或解決這一問題,目前一個比較普遍的方法是引入多級孔或等級孔分子篩,在催化劑內部形成關聯的中孔和小孔,提高分子的擴散,緩解催化劑的積碳。分子篩多級孔的方法可以分成硬模板法、軟模板法、晶體生長控制法、拓骨架原子法和層狀分子篩擴孔法等。
4.乙苯是重要的有機化工原料,工業上乙苯主要作為生產苯乙烯的原料。乙苯主要通過乙烯和苯烷基化制得。此外乙醇和苯烷基化也是一條可行的路線。乙醇作為乙烯的替代,可從農副產品的綜合利用中獲得,也可從煤和天然氣中獲取,來源豐富且價格低廉。所以苯/乙醇烷基化制乙苯是一條非常有潛力的路徑。另一方面,苯烷基化反應體系是一個串聯和并聯副反應共存的反應網絡,反應體系非常復雜,產物除了乙苯、二乙苯外,還有副產物主要有甲苯、二甲苯等。這些副產物會嚴重影響乙苯的品質。cn101450888a公開了一種用于乙醇和苯合成乙苯的方法,其中所述的催化劑包括:氧化鋁或氧化硅為20%~45%,高硅鋁比zsm-5為40%~70%和改性組分為5%~15%,改性組
聲明:
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我是此專利(論文)的發明人(作者)