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本文系统地研究了几种不同载体负载磷钨酸催化剂用于甲苯和三甲苯反应制备二甲苯的催化性能,以及工艺条件对PW/ReY催化剂催化性能的影响.
比较了HB、SiO2、活性碳以及NH4Y、NaY、ReY分子筛几种不同载体负载磷钨酸催化剂的催化性能,其中PW/SiO2催化剂的活性热稳定性好,而PW/ReY催化剂在低温具有较高二甲苯收率和很高的的二甲苯选择性。结果表明:以有机溶剂等量浸渍法制备的PW/ReY催化剂,能大幅度地降低反应温度,尤其是以醇和醚作为浸渍溶剂的PW/ReY催化剂,最高活性所需要的反应温度分别只有260℃和240℃左右。
研究了不同醇等量浸渍法制备的PW/ReY催化剂催化性能,在反应温度为260℃时以甲醇作为浸渍溶剂的PW/ReY催化剂上二甲苯的收率和选择性最高。进一步研究了甲醇等量浸渍法制备的PW/ReY催化剂的组成和焙烧温度对其催化性能的影响,磷钨酸和ReY分子筛质量比为4:6,焙烧温度为1小时300℃、2小时400℃时催化剂催化性能最好。
在临氢的条件下,反应温度为260℃、氢烃摩尔比为3.0,重量空速WHSV1.Oh-1、系统压力2.0MPa、反应原料甲苯/偏三甲苯为20/80(wt/wt)条件下,在甲醇等量浸渍法制备、磷钨酸和ReY分子筛质量比为4:6、焙烧温度为1小时300℃、2小时400℃制备的PW/ReY催化剂上,反应结果为:偏三甲苯质量转化率为35.59%,二甲苯质量收率和选择性分别为28.70%和80.65%。表明该PW/ReY催化剂具有反应温度低、反应条件温和的特点,具有较好的工业应用前景。