甲醇在超临界状态下烷基化甲基萘的机理研究

甲醇在超临界状态下烷基化甲基萘的机理研究

一、超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究(论文文献综述)

龙琳[1](2020)在《改性的HZSM-5催化剂抑制正癸烷结焦及等离子体除焦研究》文中研究表明由于在主动热防护中所使用的吸热型碳氢燃料逐渐面临热沉不足、易结焦等问题,限制了其进一步的应用,ZSM-5是以Si、Al以及O元素为骨架的分子筛催化剂。传统HZSM-5的催化性能存在缺陷,本文针对吸热型碳氢燃料及传统催化剂所面临的问题,采用以HZSM-5为基底改性的催化剂提高催化能力,同时提出采用氢等离子体线下清洗金属壁面的焦体,具体展开了以下方面的工作:使用实验的方法,应用超临界正癸烷以及添加工业级催化剂HZSM-5的正癸烷冷却加热的金属管,对管壁结焦以及催化剂HZSM-5结焦进行了研究,发现无催化剂时管路完全被焦体堵住的出口温度为728℃,加入工业HZSM-5后正癸烷易裂解,但管路被堵的出口温度提前降至687℃,同时催化剂HZSM-5本身很快因结焦而失活。为了研究金属壁面及HZSM-5催化裂解结焦的过程,采用分子动力学及量子力学密度泛函方法对HZSM-5催化裂解及吸附过程进行研究,发现了HZSM-5可以促进正癸烷的裂解,但具有催化活性的Br?nsted酸位点和破坏的骨架硅容易吸附碳氢产物;采用密度泛函的方法得到Br?nsted酸位点最多可以吸附两个氢,骨架硅的破坏程度越高,越容易吸附碳氢化合物,证实了分子动力学的部分模拟结果;又利用分子动力学对正癸烷在铁金属表面的催化裂解结焦过程进行研究,发现金属壁面促进正癸烷裂解,最终沿着金属表面纹理形成直链碳结焦前驱体。根据HZSM-5催化裂解和吸附特性的计算结果得到,在改性催化剂时,可以考虑如何改变Br?nsted酸位点上的氢的脱附能力,权衡脱附酸位点氢的能力是催化剂改性的关键,同时稳定催化剂骨架结构也非常关键。针对燃料热沉不足、易结焦以及HZSM-5不良的催化作用,使用NiO对HZSM-5进行改性,将NiO纳米颗粒杂化薄层成功地包裹在商用HZSM-5上形成复合结构(标记为HZSM-5/NiO),显示出对HZSM-5酸度特性显着的调节能力,促进正癸烷的超临界裂解。所制备的催化剂使NiO与HZSM-5表现出协同效应,显着降低了整体酸度,从而改变了正癸烷的裂解路径,具有有效的抗结焦性能。HZSM-5/NiO减缓了许多自由基加成反应,并通过单分子裂解反应生成更多的气态产物,产气率与热沉呈正相关。加热管完全被焦体堵塞时,催化剂使正癸烷的热沉从728℃时的3.77 MJ/kg提高到780℃时的4.59 MJ/kg。在HZSM-5中引入纳米结构金属氧化物将协同调节复合材料的酸度,导致改变催化裂解路径和程度、气体产物、热沉及超临界正癸烷的结焦行为。NiO的改性直接改变了Br(?)nsted酸位点氢脱附的能力,且保护骨架的结构。通过催化剂形成焦体较为松散,配合流体进行除焦是另一种思路。本质上,仍然是改变了改性催化剂的酸性位密度和能力,但作用的效果不同,机理也不同。为了将催化与流场等联合共同抑制结焦,采用Co3O4对HZSM-5进行改性,应用等体积浸渍法在直径2.4±0.5μm的工业HZSM-5上形成接近2D的平均厚度为15 nm的Co3O4纳米片,经Co3O4纳米薄片改性后,Br?nsted/Lewis酸度比率从8.00降低到2.79,Co3O4纳米片与HZSM-5之间的协同催化效应有利于产生更大的产气率和更高的烯烃含量,从而导致比基准燃料正癸烷更高的热沉。0.1 wt%催化剂催化裂解正癸烷,加热管完全被焦体堵塞时,在758℃时可产生高达4.64 MJ/kg的热沉,远高于裸HZSM-5在687℃时的2.99 MJ/kg和纯正癸烷在728℃时3.77 MJ/kg。同时,Co3O4纳米片与商用HZSM-5的巧妙结合可以有效抑制复合材料外表面的结焦沉积,其所催化形成的焦体松散而容易被流体冲刷带走,从而在高温下得以高效催化裂解,获得更高的吸热。而后对这两种改性的催化剂进行对比和评价。即使使用了催化剂扩展了碳氢燃料的吸热能力,延缓了结焦,但也不能完全抑制而不结焦。对于已经结焦的金属表面,采用氢等离子体进行线下清洗的研究。首先使用石墨代替结焦体,研究等离子体清洗的过程,发现辉光放电等离子体含有较强化学清洗作用,清洗的气体产物中CH4是主要的气体产物,同时存在C2H6、C2H4、C3H8和C3H6。等离子体引起的化学反应主要通过在石墨缺陷位置发生加氢反应,阴极具有明显的被清洗腐蚀的特征,在接地极发现许多边界模糊的直径小于1微米的无定形碳颗粒,清洗中的等离子体发现以波长388和776 nm为中心的显着激发光。通过对清洗后的铁和铜衬底进行研究发现成键强度取决于金属基底的材料特性。最后结合气体产物分布通过自由基反应分析等离子体气体反应过程。并在相同的工况下,使用等离子体对真实金属壁面的焦体进行清洗研究,得到良好的清洗效果。

任洪波[2](2010)在《低密度SiO2及其复合气凝胶的制备与特性研究》文中进行了进一步梳理二氧化硅(SiO2)及其复合气凝胶以其高孔隙率、高比表面积和低密度等特性广泛应用于惯性约束聚变(ICF)研究中。ICF靶要求气凝胶材料具有好的加工成型性能、高的环境稳定性及结构与密度均匀等特性。但是低密度气凝胶目前在制备过程中,普遍存在着溶胶-凝胶过程难于控制、材料强度低、易塌陷、难于成型以及微观结构不均匀等技术难题。本论文在较为系统地研究溶胶-凝胶动力学过程和低密度SiO2及其复合气凝胶的制备工艺的基础上,成功制备出密度1.8mg/cm3-200mg/cm3的SiO2气凝胶及其复合气凝胶块体材料,并已在ICF实验研究中得到成功地应用。通过对TEOS-乙醇体系凝胶化过程的动力学特性分析发现,凝胶化过程主要受反应物浓度即气凝胶目标密度的控制,随着反应物浓度的降低,体系的凝胶化时间呈指数增加,当气凝胶目标密度低于10mg/cm3时,体系无法凝胶。在以正硅酸乙酯(TEOS)为硅前驱体的乙醇-水为溶剂体系时,无法获得密度低于3mg/cm3的SiO2气凝胶材料。通过合成新型硅前驱体,并优化溶剂体系,即以多聚笼形烷氧基硅氧烷与八甲氧基六面体倍半硅氧烷(OMOPOSS)为前驱体,以N’N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈和二甲基亚砜(DMSO)为溶剂体系,成功地制备出密度低于3mg/cm3的SiO2气凝胶材料。吸附特性及微观结构分析表明,不同前驱体制备的气凝胶具有类似的规律,即随着密度的降低,样品的比表面积呈现先增加后下降然后趋于稳定的趋势。气凝胶的孔径大部分小于50nm,主要分布在10-20nm间,具有典型的中孔特征。为提高气凝胶的生产效率和成品率,经一系列探索,开发出了一套低密度气凝胶快速制备工艺,使制备SiO2气凝胶的时间周期缩短至传统工艺的1/10。在低密度SiO2气凝胶加工成型性能研究方面,着重探讨了后处理法、原位共凝胶法等工艺参数对成品气凝胶微观结构、形貌及性能等的影响。采用凝胶后处理法和原位共凝胶法实现了气凝胶的表面疏水改性和机械力学性能改性。在后处理工艺中采用六甲基二硅胺烷为疏水改性试剂,对凝胶进行了表面处理,使产品气凝胶的抗潮解性能大为提高;而在原位共凝胶改性中,以甲基三乙氧基硅烷和TEOS作为混合前驱体,经一系列实验,成功制备出具有较高机械力学性能和环境稳定性的SiO2气凝胶材料。动态热机械性能分析结果表明,经过改性后的气凝胶材料由原来的弹脆性材料逐渐转变为弹塑性材料。上述两种改性技术途径所制备的气凝胶均具有较强的疏水特性,与水的接触角超过130°,最高可达151°,在湿度大于80%,温度为50℃的条件下,气凝胶受潮气的影响甚微,环境稳定寿命可达60天以上,其环境储存稳定性和加工特性已基本达到ICF实验用靶的需求。在SiO2掺杂复合气凝胶方面,着重开展了金属粒子掺杂、金属氧化物及金属硫化物掺杂复合气凝胶的制备工艺、结构与性能等研究。基于种子原位还原技术,探讨了Au在SiO2溶胶颗粒表面原位还原形成掺金SiO2凝胶的机理及掺杂气凝胶的性能,首次成功制备出纳米Au掺杂的SiO2气凝胶,Au掺杂重量百分比可达2.7%-4.2%;通过纳米粒子粘合法及二次凝胶化技术获得了掺杂量可达80 wt%以上Cu掺杂复合气凝胶;采用广义两步法和共水解法成功制备出复合均匀的GeO2/SiO2、Ta2O5/SiO2复合气凝胶,产品GeO2/SiO2气凝胶的典型密度为3-30mg/cm3,Ta2O5/SiO2密度为30-150mg/cm3;以常压单源化学气相沉积法开展了SiO2气凝胶表面硫化镉(CdS)薄膜沉积技术研究,成功地在气凝胶内外表面分别制备出CdS涂层,内外表面的CdS涂层具有同样的镉硫原子比率(约1:1)。

翟玲娟[3](2009)在《改性Hβ沸石催化BEA脱水合成2-乙基蒽醌》文中提出2-乙基蒽醌(2-EAQ)是蒽醌法生产双氧水、感光化合物、染料和降解树脂的主要原料和中间体。随着双氧水需求量的不断增长,对2-EAQ的需求量迅速增加。2-EAQ的工业化生产方法主要包括两步,首先是乙苯和苯酐在AlCl3或HBF4的作用下得到中间产物2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA),再经发烟硫酸或浓硫酸催化脱水闭环得到2-EAQ。该工艺产生的大量废酸,不仅腐蚀设备,且污染环境,已经不能满足可持续发展的需求。本论文在前期研究的基础上,进一步研究了不同方法合成的β沸石的催化性能;柠檬酸浸渍改性Hβ沸石后水洗和焙烧对其催化BEA脱水闭环合成2-EAQ反应性能的影响;酒石酸、苹果酸、丙二酸、柠檬酸等有机酸改性处理对Hβ沸石催化性能的影响;尝试在高压釜和固定床工艺中由苯酐与乙苯-步反应直接合成2-EAQ,并对其过程的活化能进行了理论计算,进而推测其反应机理。通过研究得到如下结论:1、催化剂晶粒尺寸及分散度对反应影响明显,晶粒越小,分散性越好,越利于分子的扩散,原料与催化剂能接触充分,产物可快速由催化剂孔道内扩散出来,催化剂的活性越高。2、采用柠檬酸浸渍改性Hβ沸石,浸渍结束后,水洗处理会洗掉催化剂表面及孔道内残留的柠檬酸和部分非骨架铝,使催化剂的孔道相对畅通,并保留适宜的酸中心,以其为催化剂,BEA的转化率为96.5%,2-EAQ的选择性为96.0%。3、分子中含羟基的有机酸在改性沸石分子筛的过程中,能起到适当的补铝作用,使其保留适当的活性中心。以柠檬酸、酒石酸、苹果酸和丙二酸改性的Hβ沸石为催化剂,BEA的转化率和2-EAQ的选择性均在95%以上。4、BEA脱水闭坏生成2-EAQ的反应需要适宜浓度和强度的酸中心,酸量太多,酸强度太高,会导致BEA分子间的脱水,生成大分子物种,导致催化剂失活;若催化剂的酸中心数量较少,则不能够提供足够的活性中心,反应不充分,导致催化剂的活性较低。5、在高压釜和固定床工艺中利用苯酐和乙苯一步反应直接生成2-EAQ,得到苯酐的最高转化率为16.5%,产物选择性达到91.0%。6、计算了苯酐与乙苯反应合成2-EAQ过程中的能量分布,苯酐解离成C+一步反应的活化能Ea=92.83 kJ/mol,能量最高,是总反应的控制步骤。

吴伟,白雪峰[4](2006)在《超临界条件下β-甲基萘的歧化反应》文中指出研究了HZSM-5沸石催化β-甲基萘(β-MN)歧化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的反应。通过正交试验,优化了β-MN歧化的反应条件。控制反应温度为420℃,质量空速(MHSV)为0.6h-1,考察了反应压力对β-MN歧化的转化率、2,6-DMN选择性以及HZSM-5沸石使用寿命的影响。采用TPD-NH3和TG表征了常压和超临界态下反应前后催化剂的性能。结果表明,随着反应压力的升高,β-MN歧化的转化率提高,HZSM-5沸石使用寿命延长。当反应体系进入超临界态时,反应70h,反应转化率可维持在14%以上,而常压下反应8h,反应转化率已降至1.23%。在超临界条件下进行β-MN歧化反应不仅可以提高催化反应活性,而且还能原位维持催化剂的活性,延长催化剂的寿命。

王旭艳[5](2006)在《择形催化合成2,6-二甲基萘的研究》文中研究指明2,6-二甲基萘(2,6-DMN)是一种重要的多环芳烃化合物,其氧化产物2,6-萘二甲酸(2,6-NDCA)与乙二醇发生酯化反应,缩聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一种高性能的聚酯材料。随着PEN的应用日趋成熟,用量逐渐增大,2,6-DMN的需求急剧上升。因此,研究和开发成本低廉的2,6-DMN的合成工艺对推动PEN这种新型聚酯材料的应用具有重要意义。本文开展了以2-甲基萘及甲醇为原料,通过沸石催化择形烷基化制备2,6-二甲基萘的研究。 在常压条件下考察了Hβ、HMCM-22、HZSM-5、HZSM-12沸石分子筛的2-甲基萘甲醇烷基化反应的性能。实验结果表明,沸石分子筛的酸量和酸分布以及孔道结构与大小均是影响2-甲基萘甲醇烷基化反应的主要因素。这些沸石分子筛催化剂的初始活性顺序为Hβ>HMCM-22>HZSM-12>HZSM-5。通过比较,HZSM-12和HMCM-22沸石催化剂是2-甲基萘烷基化反应的较好的催化剂。 以HMCM-22和HZSM-12分子筛为催化剂,在常压条件下分别考察了反应温度、进料空速和原料配比等工艺参数对2-甲基萘烷基化反应性能的影响。结果表明,HMCM-22的适宜反应条件为:反应温度400℃,原料液配比为2-MN-CH3OH:均三甲苯=1:5:5,催化剂用量0.65g,进料量2.4ml/h,氮气流速10ml/min。与HMCM-22不同的是,HZSM-12在原料液配比为2-MN:CH3OH:均三甲苯=1:3:3,催化剂用量0.60g时反应效果较好。 对催化剂的适当改性可以有效地降低2-甲基萘烷基化反应的异构化程度,提高目的产物2,6-DMN的选择性。利用氟硼酸铵对MCM-22沸石分子筛进行同晶取代改性,可使MCM-22的催化性能显着提高,催化剂的失活减缓,2-MN的异构化和歧化反应等副反应程度大大降低,目的产物2,6-DMN的收率提高。当被用于交换的硼与MCM-22沸石分子筛骨架中的铝摩尔比为2.5时,2-MN的转化率可达60%以上,反应8.25h时仍可维持在50%以上;2,6-DMN的收率为5.8%,2,6-/2,7-DMN的比值为1.28。 水蒸气处理是沸石分子筛催化剂改性的重要方法。HMCM-22沸石经水蒸气处理后,催化性能显着提高并明显降低反应物2-MN的异构化反应。通过不同温度水蒸气处理HMCM-22沸石上的反应结果比较,450℃水蒸气处理显示出较好的催化反应性能。反应8.25h时,2-MN的转化率仍能达到68.4%,DMNs的选择性可达到58.6%,但2,6-DMN选择性改性前后变化不大,2,6-DMN的收率最高可达6.0%。 采用合成过程中嵌入金属Zr改性的ZSM-12催化剂,2-MN转化率在反应8.25h时仍可保持在10%左右,2,6-DMN的选择性可达到36.8%,2,6-/2,7-DMN的比值为1.7。

靳立军[6](2006)在《2-甲基萘与甲醇烷基化选择性合成2,6-二甲基萘研究》文中研究表明2,6-二甲基萘(2,6-DMN)是合成高性能聚酯材料的重要中间体,具有广阔的应用前景。沸石催化2-甲基萘(2-MN)与甲醇烷基化合成2,6-DMN具有工艺路线短、原料来源广、价格便宜等优点,是一种具有开发潜力的工艺路线。本论文以获得高活性、高稳定性、高2,6-DMN选择性和收率以及2,6-/2,7-DMN比为目标,通过对催化剂的筛选与改性,考察了催化剂类型和晶粒大小以及改性剂对2-MN烷基化反应的影响;探讨了催化剂失活的原因,并在超临界条件下进行2-MN烷基化反应以提高催化剂的稳定性。 通过考察催化剂类型、反应温度、2-MN质量空速以及拟薄水铝石含量对2-MN烷基化反应的影响,确立了2-MN烷基化的适宜条件:HZSM-5为催化剂,反应温度400℃,质量空速为0.5 h-1,拟薄水铝石与分子筛质量比为1:1。 采用后处理同晶取代的方法,分别用氟硅酸铵、氟硼酸铵、氟钛酸铵和氟锆酸铵对硅铝比为38的微米级ZSM-5进行改性,考察了不同改性剂和改性浓度制备的催化剂对2-MN烷基化反应的影响。结果发现,改性后催化剂的稳定性明显提高、而且2,6-DMN选择性、2,6-/2,7-DMN比和2,6-DMN收率均有不同程度的提高,其中氟锆酸铵的改性效果最为显着。当用于交换的Zr与HZSM-5骨架中的Al摩尔比为0.5时,可以得到10%的2-MN转化率,56%的2,6-DMN选择性以及目前报道最高为3.0的2,6-/2,7-DMN比。XRD、XRF、IR、UV和NH3-TPD分析表明,HZSM-5性能的提高主要归因于Zr的引入使催化剂的酸强度降低和孔径的扩大。在同样条件下,Zr改性的HZSM-5效果要优越于Ti改性。 以硅铝比为28的纳米级ZSM-5为改性母体,采用同晶取代的方法,分别考察Si、Zr单独改性以及Si和Zr共改性及原料中甲醇和1-MN浓度对2-MN烷基化的影响。结果发现,当ZSM-5单独进行Si改性,主要改善催化剂的稳定性;而Zr改性主要提高烷基化、2,6-DMN选择性、2,6-/2,7-DMN比和2,6-DMN收率。当用于交换的Zr与ZSM-5骨架中的Al摩尔比为0.75时制备的Zr/(Al)ZSM-5,在400℃,2-MN/甲醇/均三甲苯摩尔比为1/5/3条件下,得到20%的2-MN转化率,48%的2,6-DMN选择性、1.8的2,6-/2,7-DMN比和9.5%的2,6-DMN收率,这是以HZSM-5作为改性母体得到的最高2,6-DMN收率。Si和Zr的共改性可以充分利用两者单独改性的优点制备出具有较好稳定性和选择性的Zr-Si/(Al)ZSM-5催化剂,可将2,6-DMN选择性和2,6-/2,7-DMN比提高至52%和2.2。原料中部分1-MN的存在可以提高烷基化和降低异构化选择性。 通过对具有高选择和较短稳定性的Zr/(Al)ZSM-5失活分析和再生反应研究,发现催化剂的失活主要是由于积炭所致。利用超临界流体的性质,在超临界均三甲苯作为反应

白雪峰[7](2006)在《甲基萘与甲醇烷基化反应合成2,6-二甲基萘的研究》文中指出甲基萘(MN)与甲醇(ME)烷基化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)是具有开发前景的工艺路线之一。在烷基化反应过程中,利用沸石催化剂的择形性可使2,6-DMN的选择性高于其热力学平衡浓度,但反应的低转化率、催化剂的低稳定性制约了本路线的应用。 本文通过考察不同沸石催化剂和不同溶剂对MN与ME烷基化反应中MN的转化率和2,6-DMN选择性的影响,确定HZSM-5沸石和Hβ沸石为适宜的催化剂,均三甲苯为适宜的溶剂。以混合甲基萘(α-MN/β-MN为1/3)替代β-MN为原料,可以降低原料成本,提高催化剂活性。对HZSM-5沸石,考察了HZSM-5硅铝比、反应温度、空速以及原料中MN、ME和均三甲苯(TMB)的摩尔比(MN/ME/TMB)对烷基化反应的影响,确定了SiO2/Al2O3为38的HZSM-5沸石为适宜催化剂,反应温度460℃、重量空速(WHSV,以MN计)O.5 h(-1)、ME/MN/TMB原料比0.6/1/3为适宜的反应条件。对具有较大孔径的Hβ沸石,分别采用了Mg2+、Zn2+、Co2+和Ce3+离子交换,H3BO3和H3PO4浸渍以及正硅酸乙酯化学液相沉积等方法对Hβ沸石进行改性,以改善其催化MN与ME烷基化性能。实验结果表明,Mg2+和Zn2+离子交换改性,可以提高MN烷基化转化率60%以上;正硅酸乙酯液相沉积改性,可以提高2,6-DMN选择性30%以上。弱酸中心数为催化甲基萘与甲醇烷基化反应的催化活性中心,而强酸中心则会增加副反应发生的几率,加速催化剂的失活。 针对HZSM-5沸石在烷基化反应过程中易积炭的问题,探索了超临界反应条件对HZSM-5沸石催化MN与ME烷基化反应性能和催化剂稳定性的影响,发现超临界反应条件下MN转化率为常压反应时的3~4倍,催化剂的寿命延长30倍以上:当催化剂未完全失活时,超临界流体可以使催化剂的活性得到恢复;通过对常压(气相)和超临界条件烷基化反应产物的GC-MS、1HNMR分析以及对常压(气相)和超临界条件烷基化反应后催化剂进行比表面积、NH3-TPD、Py-IR、XRD、IR、SEM和TG等分析表征,探讨了超临界反应条件提高MN转化率和催化剂稳定性的机理。

郑晓玲[8](2005)在《2-甲基萘和甲醇烷基化制备2,6-二甲基萘研究》文中提出2,6-二甲基萘是制备新一代高性能聚酯材料的重要单体,目前世界上仅有阿莫科公司由单苯环化合物出发的多步路线实现了商业化生产,然而该工艺中使用的金属催化剂以及大量的有机溶剂造成严重的环境污染,同时相对复杂的工艺也增加了生产成本。本文开展了以2-甲基萘及甲醇为原料,通过沸石催化择形烷基化制备2,6-二甲基萘的研究。 在常压条件下,考察了HY,HZSM-5,HZSM-48,SAPO-11等沸石催化剂上2-甲基萘和甲醇烷基化反应性能,以及不同类型的HZSM-5沸石分子筛催化剂:HZSM-5(Si/Al=38),HZSM-5(Si/Al=50)和纳米级HZSM-5上烷基化反应性能,并进一步考察了拟薄水铝石对2-甲基萘烷基化反应的影响。结果发现,除了沸石分子筛的酸量和酸分布外,其孔道结构和大小也是影响甲基萘烷基化反应的主要因素。四种催化剂的活性顺序为HY>SAPO-11>HZSM-5>HZSM-48;而对于不同类型的HZSM-5沸石分子筛,在HZSM-5(Si/Al=38)分子筛上2-甲基萘烷基化反应性能较优;拟薄水铝石在2-MN烷基化反应过程中,不仅起到粘合剂的作用,而且对甲基萘的烷基化起到助催化作用。 在HZSM-5(Si/Al=38)分子筛催化剂上,考察了反应温度,进料空速和原料配比对2-甲基萘烷基化反应性能的影响,选择了适宜的反应条件:反应温度400℃,料液配比为2-MN:CH3OH:均三甲苯=1:1:3,催化剂用量0.6g,进料量1.2 ml/h,氮气流速10 ml/min。 对催化剂的适当改性可以有效地降低2-甲基萘烷基化反应的异构化程度,提高目的产物2,6-DMN的选择性。考察了改性HZSM-5和SAPO-11催化剂上烷基化反应性能,发现镁化合物改性的HZSM-5催化剂上烷基化反应性能提高不显着,磷化合物改性能提高2,6-DMN的选择性;采用同晶取代方法制备的改性SAPO-11催化剂上,2-甲基萘烷基化反应效果最好,镍改性的SAPO-11催化剂活性稳定性较好,2-MN转化率达到16%,2,6-DMN选择性提高到45%。 为解决该工艺中催化剂容易失活的问题,进行了以超临界流体为反应介质的烷基化反应,考察了在HZSM-5沸石分子筛上反应温度和压力对2-甲基萘烷基化反应的影响。发现2-MN转化率随温度提高而提高,但2,6-DMN选择性下降,压力对2,6-DMN选择性影响不大;对镁改性的SAPO-11分子筛在超临界条件下反应(相对于常压条件)可以提高反应物的转化率,抑制催化剂的积炭,提高催化剂的反应活性。

白雪峰,李琪,刘宁生,胡浩权[9](2004)在《甲基萘烷基化催化剂积炭的烧炭研究》文中提出

李琪[10](2004)在《超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究》文中研究说明2,6-二甲基萘(2,6-DMN)是生产新型的高性能聚酯材料—聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的重要的精细化工原料。PEN具有优越的耐热性能、机械性能、阻气性、化学稳定性和耐紫外线及耐辐射性,应用前景十分广阔。随着PEN的发展,对2,6-DMN的需求将不断增加。HZSM-5沸石分子筛催化甲基萘与甲醇烷基化法合成2,6-DMN路线,工艺过程简单,产品选择性高,是一条具有发展前景的技术路线。 但是,本反应在常压下催化剂容易因结焦而失去原有的活性,导致反应活性降低。鉴于超临界流体具有很好的溶解和扩散性能,因此本文尝试在超临界条件下进行甲基萘与甲醇的烷基化反应,以期减少催化剂的积炭,延长催化剂的使用寿命,提高反应的活性,这也是本论文的一个创新之处。同时采用各种分析方法,如热重法、比表面测试法、红外光谱分析法等多种手段对催化剂上的积炭进行表征,探索在超临界条件下甲基萘与甲醇烷基化反应催化剂的结焦机理。主要内容如下: (1) 尝试在超临界条件下进行甲基萘甲醇的烷基化反应,通过与常压反应条件比较,得到了在超临界反应条件下,利用超临界流体特殊的溶解和扩散性能,确实在一定程度上可以提高反应活性,延长催化剂寿命的结论。同时,考察了催化剂类型、反应温度、反应压力、质量空速等条件对反应的影响,确定了甲基萘甲醇超临界烷基化反应的最佳工艺条件为:HZSM-5(硅铝比为38)作为催化剂,反应温度为460℃,反应压力为60atm~70atm,反应的质量空速为0.5~1h-1。 (2) 运用热重分析方法对失活催化剂的积炭行为进行了表征,从烧炭的失重曲线(TG)和其失重微分曲线(DTG)对甲基萘甲醇烷基化超临界反应催化剂的积炭进行了定量研究,计算出积炭在不同反应条件下的动力学参数和分布规律:与常压反应相比,在超临界反应条件下催化剂上的积炭可以明显缓解;失活催化剂上的积炭量随着反应时间和反应温度的增加而增加;在一定范围内,提高反应压力和质量空速有利于提高反应活性和延长催化剂寿命。 (3) 采用红外光谱法对失活催化剂的二氯甲烷萃取液和四氯化碳洗液进哈尔滨工程大学硕士学位论文一‘..‘.‘‘百困‘‘‘‘亩‘行表征,发现催化剂的内外表面结焦失活机理一致,并确定焦炭前身物(可溶性焦炭)主要是由三环芳烃组成。同时对不溶性焦炭进行元素分析,推测其主要物质为4一6环的多核芳烃。 (4)首次研究了超临界态下甲基蔡甲醇烷基化反应的失活反应机理,并进行了超临界流体恢复催化剂活性的实验。当烷基化反应由常压进入超临界态后,反应活性有了很大的恢复和提高。超临界流体能及时地溶解焦前体,但对焦无明显的溶解效果。 通过本文的研究证明,在超临界条件下进行甲基蔡甲醇的烷基化反应,试图提高反应活性,延长催化剂寿命是可行的;通过对失活催化剂积炭行为的表征,得到积炭行为的相关信息,这些对于开发出一条新的甲基蔡甲醇烷基化法合成2,6一DMN的路线具有很大的参考价值和现实意义。关键词:超临界,甲基蔡,甲醇,烷基化女

二、超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究(论文提纲范文)

(1)改性的HZSM-5催化剂抑制正癸烷结焦及等离子体除焦研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 吸热型碳氢燃料作为冷却剂的不足
        1.1.2 吸热型碳氢燃料的结焦问题
    1.2 ZSM-5 催化碳氢燃料的研究概况
        1.2.1 ZSM-5 催化剂的发展
        1.2.2 催化剂ZSM-5 的改性
        1.2.3 催化剂促进裂解抑制结焦的研究
    1.3 金属壁面结焦的等离子体清洗
        1.3.1 金属表面污垢的工程清洗方法
        1.3.2 等离子体清洗技术分类
        1.3.3 氢等离子体除焦的优势及发展
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 HZSM-5 催化裂解正癸烷及金属壁面结焦的实验及计算研究
    2.1 引言
    2.2 HZSM-5 及金属壁面催化结焦的实验研究
    2.3 HZSM-5 催化裂解碳氢燃料的微观计算研究
        2.3.1 HZSM-5 的分子动力学模型建立及验证
        2.3.2 HZSM-5 的初始动态催化裂解及吸附过程
        2.3.3 HZSM-5 的催化裂解吸附特性
        2.3.4 催化剂的酸位点及骨架吸附特性的影响机制
    2.4 金属壁面结焦的微观计算研究
        2.4.1 金属壁面渗碳结焦的模型及起始裂解动态过程研究
        2.4.2 金属壁面催化裂解结焦生长过程的温度特性
    2.5 本章小结
第3章 NiO改性HZSM-5 促进正癸烷裂解抑制结焦的研究
    3.1 引言
    3.2 NiO改性HZSM-5 的催化剂配制及测试方法
        3.2.1 NiO改性HZSM-5 的配制方法
        3.2.2 催化剂表征的测试方法
    3.3 NiO改性HZSM-5 催化正癸烷裂解抑制结焦的研究
        3.3.1 NiO改性HZSM-5 的催化剂表征
        3.3.2 NiO改性HZSM-5 的催化效应对热沉以及产物分布的影响
    3.4 催化机理的研究
    3.5 本章小结
第4章 CO_3O_4改性HZSM-5 促进正癸烷裂解抑制结焦的研究
    4.1 引言
    4.2 CO_3O_4改性HZSM-5 的催化特性及实验研究
        4.2.1 催化剂的改性制备
        4.2.2 Co_3O_4改性HZSM-5 的催化剂表征
        4.2.3 Co_3O_4改性HZSM-5 的催化效应对热沉及产物分布的影响
    4.3 催化剂协同流场抑制结焦机理研究
    4.4 NiO与 CO_3O_4 改性的区别以及对催化剂的评价
    4.5 本章小结
第5章 电场引发等离子体清洗除焦过程研究
    5.1 引言
    5.2 实验装置及实验方法
        5.2.1 等离子体清洗实验装置的设计
        5.2.2 等离子体的激发特性
    5.3 等离子体清洗特性
        5.3.1 清洗量的研究
        5.3.2 拉曼光谱测试及气相产物分布
        5.3.3 清洗表面的形貌特性及对金属基底的影响
        5.3.4 基于发射光谱特性在线判断清洗状态的研究
    5.4 清洗过程自由基机理分析
    5.5 裂解结焦壁面的清洗及工程应用探讨
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(2)低密度SiO2及其复合气凝胶的制备与特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 文献综述
        1.1.1 惯性约束聚变发展简史
        1.1.2 气凝胶的研究简史
        1.1.2.1 气凝胶的制备方法
        1.1.2.2 无机气凝胶的制备
        1.1.2.3 有机气凝胶的制备
        1.1.2.4 炭气凝胶的制备
        1.1.3 气凝胶的干燥工艺
        1.1.3.1 超临界流体干燥技术
        1.1.3.2 冷冻干燥技术
        1.1.3.3 常压干燥技术
        1.1.4 气凝胶的应用
        1.1.4.1 气凝胶在靶材料中的应用
        1.1.4.2 光学领域
        1.1.4.3 隔热材料
        1.1.4.4 催化领域
        1.1.4.5 液体和气体净化
        1.1.4.6 高能物理
        1.1.4.7 其他方面的应用
    1.2 立题依据
第二章 低密度SiO_2气凝胶的制备
    2.1 SiO_2气凝胶的制备基本流程
        2.1.1 溶胶-凝胶过程
        2.1.2 凝胶的老化
        2.1.3 超临界干燥
    2.2 本文所用主要试剂与分析表征方法
        2.2.1 主要化学试剂
        2.2.2 气凝胶结构表征
        2.2.2.1 场发射扫描电镜
        2.2.2.2 透射电镜
        2.2.2.3 傅里叶变换红外光谱
        2.2.2.4 比表面积和孔径分布测试
        2.2.2.5 气凝胶结构测试
        2.2.3 气凝胶性能表征
        2.2.3.1 凝胶时间测定
        2.2.3.2 气凝胶密度及孔隙率测定
        2.2.3.3 气凝胶疏水性测定
        2.2.3.4 气凝胶环境稳定性测定
        2.2.3.5 气凝胶热性能测定
        2.2.3.6 溶胶凝胶转变过程的流变学性能测试
    2.3 以TEOS为源的低密度SiO_2气凝胶的制备
        2.3.1 低密度SiO_2气凝胶的制备
        2.3.1.1 低密度凝胶的合成
        2.3.1.2 气凝胶的制备
        2.3.1.3 气凝胶基本性能的测试
        2.3.2 溶胶-凝胶工艺研究
        2.3.2.1 pH值对凝胶时间的影响
        2.3.2.2 反应温度对凝胶时间的影响
        2.3.2.3 前驱体浓度对凝胶时间的影响
        2.3.2.4 水量对凝胶时间的影响
        2.3.2.5 溶剂种类对低浓度凝胶体系的影响
        2.3.3 溶胶-凝胶工艺对气凝胶结构的影响
        2.3.3.1 密度对气凝胶比表面积的影响
        2.3.3.2 气凝胶的微观形貌
        2.3.3.3 低密度气凝胶的等温吸附-脱附特性及孔径分布
    2.4 基于多面体倍半硅氧烷的低密度SiO_2气凝胶的制备
        2.4.1 OMOPOSS前驱体及气凝胶的合成
        2.4.1.1 OMOPOSS([Si_8O_(12)](OCH_3)_8)的合成
        2.4.1.2 基于[Si_8O_(12)](OCH_3)_8的超低低密度SiO_2气凝胶在离子液体中的合成
        2.4.2 低密度SiO_2气凝胶的性能
        2.4.2.1 低密度SiO_2气凝胶的微观形貌
        2.4.2.2 低密度SiO_2气凝胶的微观结构
        2.4.2.3 低密度SiO_2气凝胶的N_2等温吸附特性
        2.4.3 丙烯酰氧丙基三甲氧基POSS(MPMS-SSO)低密度气凝胶制备
        2.4.3.1 MPMS-SSO的合成
        2.4.3.2 丙烯酰氧丙基三甲氧基POSS气凝胶的制备
        2.4.4 气凝胶结构与性能分析
        2.4.4.1 poly(MPMS-SSO)气凝胶的微观形貌
        2.4.4.2 气凝胶微观结构
        2.4.4.3 MPMS-SSO气凝胶的吸附特性分析
        2.4.4.4 杂化气凝胶低压区吸附滞后现象分析
    2.5 低密度SiO_2气凝胶快速制备工艺
        2.5.1 基于TEOS的低密度气凝胶的快速合成
        2.5.2 制备条件对气凝胶实际密度与理论密度关系的影响
        2.5.2.1 气凝胶理论密度和实际密度的偏差研究
        2.5.2.2 升温速率对理论密度与实际密度之间关系的影响
        2.5.2.3 升温速率对气凝胶的微观形貌的影响
        2.5.2.4 不同前驱体的SiO_2气凝胶RSCF制备比较
    2.6 小结
第三章 低密度SiO_2气凝胶改性与加工成型性能研究
    3.1 SiO_2气凝胶的密度-强度相关性研究
        3.1.1 分子动力学模拟理论
        3.1.1.1 分子动力学基本原理
        3.1.1.2 Material Studio软件简介
        3.1.1.3 能量最小化及结构优化
        3.1.1.4 动力学模拟
        3.1.1.5 机械性能计算理论
        3.1.1.6 Universal力场
        3.1.2 SiO_2气凝胶性能模拟
        3.1.2.1 SiO_2气凝胶模型构建
        3.1.2.2 模拟前体系优化
        3.1.2.3 机械性能计算
        3.1.2.4 结果分析
    3.2 母液后处理法制备SiO_2气凝胶
        3.2.1 凝胶增强体系
        3.2.2 凝胶表面疏水改性
        3.2.3 凝胶原位增强疏水改性
    3.3 气凝胶后处理改性工艺研究
        3.3.1 母液后处理的物理化学过程
        3.3.2 气凝胶表面改性工艺研究
        3.3.2.1 改性剂浓度对气凝胶疏水特性的影响
        3.3.2.2 改性温度对气凝胶疏水特性的影响
        3.3.2.3 表面改性时间对气凝胶疏水特性的影响
        3.3.2.4 TEOS母液用量对气凝胶疏水特性的影响
        3.3.3 后处理工艺对气凝胶结构的影响
        3.3.3.1 TEOS浓度对气凝胶密度和形貌的影响
        3.3.3.2 TEOS浓度对气凝胶比表面积的影响
        3.3.3.3 HMDSA浓度对气凝胶密度的影响
        3.3.3.4 HMDSA浓度对气凝胶比表面积的影响
        3.3.3.5 HMDSA浓度对气凝胶环境稳定性的影响
    3.4 原位共凝胶法制备疏水SiO_2气凝胶工艺研究
        3.4.1 共凝胶工艺对凝胶化过程的影响
        3.4.1.1 理论密度对凝胶时间的影响
        3.4.1.2 水量对凝胶化时间的影响
        3.4.1.3 氨水用量对凝胶时间的影响
        3.4.1.4 MTEOS用量对凝胶化时间的影响
        3.4.2 共凝胶法溶胶-凝胶工艺条件对气凝胶结构的影响
        3.4.2.1 理论密度对气凝胶结构的影响
        3.4.2.2 水量对气凝胶结构的影响
        3.4.2.3 氨水用量对气凝胶结构的影响
        3.4.2.4 MTEOS用量对气凝胶结构的影响
        3.4.2.5 共凝胶法气凝胶的吸附特性
        3.4.2.6 共凝胶法气凝胶的疏水特性
    3.5 后处理法和共凝胶法的SiO_2气凝胶性能比较
        3.5.1 气凝胶表面化学官能团的比较
        3.5.2 气凝胶比表面积的比较
        3.5.3 气凝胶的微观形貌的比较
        3.5.4 气凝胶吸附性能的比较
        3.5.5 气凝胶环境稳定性的比较
        3.5.6 气凝胶疏水层厚度比较
    3.6 后处理法对气凝胶机械力学特性的影响
        3.6.1 母液浓度对气凝胶机械性能的影响
        3.6.2 母液浓度对气凝胶加工性能的影响
        3.6.3 HDMSA浓度对气凝胶机械性能的影响
        3.6.4 SiO_2气凝胶靶的加工与物理实验结果
    3.7 小结
第四章 SiO_2基复合气凝胶的制备
    4.1 原位种子法制备金掺杂的SiO_2气凝胶
        4.1.1 掺金SiO_2气凝胶的制备
        4.1.2 种子法制备掺金SiO_2气凝胶过程研究
        4.1.2.1 掺金气凝胶的还原过程
        4.1.2.2 Au~(3+)在SiO_2溶胶颗粒表面的还原和吸附
        4.1.3 掺金SiO_2气凝胶的结构
        4.1.3.1 掺金气凝胶的微观形貌
        4.1.3.2 掺金气凝胶吸附特性和孔结构
    4.2 纳米粘合法制备高Cu负载量的SiO_2气凝胶
        4.2.1 高Cu负载量SiO_2气凝胶的制备
        4.2.1.1 nano-Cu的分散
        4.2.1.2 高Cu负载量Cu/SiO_2气凝胶制备
        4.2.2 高负载量气凝胶表征
        4.2.2.1 二次凝胶化分散体系的流变学特性
        4.2.2.2 高负载量Cu/SiO_2气凝胶的微观形貌
        4.2.2.3 高负载量Cu/SiO_2气凝胶的等温吸附特性
    4.3 GeO_2/SiO_2复合气凝胶的制备
        4.3.1 GeO_2/SiO_2复合气凝胶的合成
        4.3.2 GeO_2/SiO_2复合气凝胶的微观形貌
        4.3.3 改性工艺对GeO_2/SiO_2复合气凝胶的性能的影响
        4.3.4 GeO_2/SiO_2复合气凝胶的N_2吸附特性
        4.3.5 GeO_2/SiO_2复合凝胶的制备及原位成型技术
    4.4 Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶的制备
        4.4.1 Ta_2O_5气凝胶制备工艺及结构控制研究
        4.4.1.1 Ta_2O_5气凝胶的制备
        4.4.2 Ta_2O_5溶胶-凝胶过程研究
        4.4.2.1 改性剂对Ta_2O_5溶胶-凝胶过程的影响
        4.4.2.2 水解率对Ta_2O_5溶胶-凝胶过程的影响
        4.4.2.3 凝胶促进剂对Ta_2O_5凝胶过程的影响
        4.4.2.4 Ta_2O_5湿凝胶的微观形
        4.4.2.5 Ta_2O_5气凝胶的微孔结构与吸附特性
        4.4.3 Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶的制备
        4.4.3.1 广义两步法制备Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶工艺
        4.4.3.2 共水解法制备Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶工艺
        4.4.3.3 Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶的微观形貌表征
        4.4.3.4 Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶的微观结构
        4.4.3.5 Ta_2O_5/SiO_2复合气凝胶的等温吸附特性
    4.5 CdS/SiO_2复合气凝胶制备
        4.5.1 CdS/SiO_2复合气凝胶的制备
        4.5.2 CdS/SiO_2复合气凝胶材料的表征
        4.5.2.1 SiO_2气凝胶的热性能
        4.5.2.2 热处理对SiO_2气凝胶微观形貌的影响
        4.5.2.3 氩流量对CdS/SiO_2复合气凝胶微观形貌的影响
        4.5.2.4 CdS/SiO_2复合气凝胶的微观结构
        4.5.2.5 CdS/SiO_2复合气凝胶的成分和晶态分析
    4.6 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 论文的主要创新点
    5.3 进一步工作的展望
致谢
参考文献
附录

(3)改性Hβ沸石催化BEA脱水合成2-乙基蒽醌(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 2-乙基蒽醌生产方法概述
    1.2 β沸石催化剂的研究进展及应用
        1.2.1 β沸石的晶体结构
        1.2.2 β沸石的合成方法概述
        1.2.3 β沸石的酸性质研究
        1.2.4 β沸石改性方法的研究
        1.2.5 β沸石的应用研究进展
    1.3 论计算在化学中的应用
    1.4 本论文选择及研究内容
2 实验部分
    2.1 实验仪器与实验试剂
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化剂的表征
    2.4 实验装置
        2.4.1 间歇反应器
        2.4.2 固定床反应装置
    2.5 产物分析及评价
        2.5.1 产物分析
        2.5.2 评价指标
        2.5.3 原料及产物的标准曲线
3 β沸石的合成及其催化 BEA 脱水性能研究
    3.1 β沸石的合成及性能评价
        3.1.1 成胶温度的影响
        3.1.2 成胶搅拌时间的影响
        3.1.3 模板剂用量的影响
        3.1.4 氨水用量的影响
        3.1.5 品种用量的影响
    3.2 几种β沸石的催化性能对比
        3.2.1 催化剂的表征
        3.2.2 反应性能评价
    3.3 小结
4 改性 Hβ 沸石催化剂上 BEA 脱水闭环合成 2-EAQ 的研究
    4.1 柠檬酸浸渍改性 Hβ 沸石催化剂上 BEA 脱水性能的研究
        4.1.1 水洗处理对 Hβ 沸石催化性能的影响
        4.1.2 焙烧处理对 Hβ 沸石催化性能的影响
    4.2 有机酸交换改性 Hβ 沸石催化剂上 BEA 脱水性能的研究
        4.2.1 Hβ 沸石的物化性能表征
        4.2.2 Hβ 沸石在 2-EAQ 合成反应中的催化性能研究
    4.3 小结
5 苯酐乙苯一步法合成2-乙基蒽醌的探索性研究
    5.1 高压釜工艺的研究
        5.1.1 反应温度考察
        5.1.2 反应时间考察
        5.1.3 催化剂用量考察
    5.2 固定床工艺的研究
    5.3 苯酐乙苯反应合成 2-EAQ 的能量计算
    5.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(5)择形催化合成2,6-二甲基萘的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 2,6-二甲基萘的合成工艺
        1.1.1 直接提取法制备2,6-二甲基萘
        1.1.2 化学合成法制备2,6-二甲基萘
    1.2 择形催化合成2,6-二甲基萘的研究概况
        1.2.1 萘或甲基萘甲醇烷基化合成2,6-二甲基萘的反应机理
    1.3 课题选择
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 催化剂改性和成型
        2.2.1 分子筛的改性
        2.2.2 催化剂的成型
    2.3 2-甲基萘甲醇烷基化反应
    2.4 催化剂的物性表征
        2.4.1 X射线衍射
        2.4.2 NH_3-TPD(程序升温脱附)
        2.4.3 TG-DTG(热重分析)
    2.5 结果计算
3 不同催化剂上2-甲基萘与甲醇烷基化反应
    3.1 前言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 不同沸石分子筛催化剂上2-甲基萘烷基化反应性能
        3.2.2 不同沸石分子筛催化剂的酸性测定
    3.3 本章小节
4 HMCM-22上2-甲基萘甲醇反应条件的研究
    4.1 前言
    4.2 常压下反应条件的确定
        4.2.1 温度对烷基化反应的影响
        4.2.2 空速对烷基化反应的影响
        4.2.3 原料液配比对烷基化反应的影响
    4.3 本章小节
5 改性HMCM-22分子筛上2-甲基萘甲醇烷基化反应
    5.1 前言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 氟化物改性HMCM-22沸石分子筛上烷基化反应
        5.2.2 氧化物改性HMCM-22沸石分子筛上烷基化反应
        5.2.3 水蒸气处理改性HMCM-22沸石分子筛上烷基化反应
    5.3 本章小节
6 ZSM-12催化剂上2-甲基萘与甲醇烷基化反应性能研究
    6.1 前言
    6.2 ZSM-12沸石分子筛的合成与表征
    6.3 ZSM-12催化剂上常压反应条件的确定
        6.3.1 温度对烷基化反应的影响
        6.3.2 空速对烷基化反应的影响
        6.3.3 物料配比对烷基化反应的影响
    6.4 本章小节
7 改性ZSM-12催化剂上2-甲基萘与甲醇烷基化反应性能的初步探索
    7.1 前言
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 改性催化剂的表征
        7.2.2 改性催化剂上2-甲基萘烷基化反应结果
    7.3 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
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(6)2-甲基萘与甲醇烷基化选择性合成2,6-二甲基萘研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 直接提取法制备2,6-DMN
    1.2 化学合成法制备2,6-DMN
        1.2.1 以甲苯为原料
        1.2.2 以二甲苯为原料
        1.2.3 以萘和甲基萘为原料
        1.2.4 工艺路线比较
    1.3 萘和甲基萘与甲醇烷基化制备2,6-DMN
    1.4 沸石分子筛
        1.4.1 沸石分子筛的择形催化
        1.4.2 沸石的改性方法
    1.5 超临界流体在非均相催化反应中的应用
        1.5.1 烷基化反应
        1.5.2 异构化和岐化反应
    1.6 课题的提出及主要研究内容
        1.6.1 课题提出
        1.6.2 主要研究内容
2 实验部分
    2.1 原料与试剂
    2.2 催化剂制备
    2.3 催化反应实验
    2.4 产品分析
    2.5 催化剂表征
        2.5.1 XRD测试
        2.5.2 催化剂酸性(NH_3-TPD和P_y-IR)测定
        2.5.3 FT-IR光谱研究
        2.5.4 UV测定
        2.5.5 分子筛骨架元素分析
        2.5.6 催化剂比表面的测定
        2.5.7 催化剂的电镜分析
        2.5.8 失活催化剂的热重分析
        2.5.9 ~(27)Al-MAS NMR分析
3 2-MN与甲醇烷基化反应条件的确定
    3.1 烷基化反应催化剂的选择
    3.2 HZSM-5硅铝比和晶粒大小对2-MN烷基化的影响
    3.3 拟薄水铝石对2-MN烷基化反应的影响
    3.4 反应温度对2-MN烷基化反应的影响
    3.5 空速对2-MN烷基化反应的影响
    3.6 原料配比对2-MN烷基化反应的影响
    3.7 本章小结
4 微米ZSM-5沸石催化2-MN与甲醇烷基化反应
    4.1 前言
    4.2 氟硅酸铵改性
        4.2.1 催化剂的制备
        4.2.2 氟硅酸铵浓度对转化率的影响
        4.2.3 氟硅酸铵浓度对选择性的影响
        4.2.4 氟硅酸铵浓度对2,6-/2,7-DMN比的影响
    4.3 氟硼酸铵改性
        4.3.1 B/Al摩尔比对转化率的影响
        4.3.2 B/Al摩尔比对选择性的影响
        4.3.3 B/Al摩尔比对2,6-/2,7-DMN比的影响
    4.4 氟钛酸铵改性
        4.4.1 Ti/Al摩尔比对转化率的影响
        4.4.2 Ti/Al摩尔比对烷基化选择性的影响
        4.4.3 Ti/Al摩尔比对β-位选择性的影响
        4.4.4 XRD和NH_3-TPD表征
    4.5 氟锆酸铵改性
        4.5.1 ZSM-5改性前后XRD谱图比较
        4.5.2 FT-IR和UV分析
        4.5.3 Zr/Al摩尔比对烷基化反应的影响
        4.5.4 Zr/Al摩尔比对β-位选择性的影响
        4.5.5 对Zr/(Al)ZSM-5催化剂反应10h的性能考察
    4.6 氟钛酸铵和氟锆酸铵改性效果比较
    4.7 本章小结
5 纳米ZSM-5催化2-MN烷基化反应
    5.1 引言
    5.2 纳米ZSM-5经Zr改性后对2-MN烷基化的影响
        5.2.1 催化剂的制备
        5.2.2 Zr/Al摩尔比对转化率的影响
        5.2.3 Zr/Al摩尔比对烷基化和异构化选择性的影响
        5.2.4 Zr/Al比对β-选择性的影响
        5.2.5 Zr/Al摩尔比对2,6-DMN收率的影响
        5.2.6 Zr改性对纳米ZSM-5酸性的影响
    5.3 氟硅酸铵对纳米ZSM-5的改性
        5.3.1 氟硅酸铵浓度对转化率的影响
        5.3.2 氟硅酸铵浓度对烷基化、异构化选择性的影响
        5.3.3 氟硅酸铵浓度对β位选择性的影响
    5.4 甲醇含量对Zr/(Al)ZSM-5的影响
        5.4.1 2-MN/甲醇摩尔比对烷基化性能的影响
        5.4.2 2-MN/甲醇摩尔比对β-位选择性的影响
    5.5 Si、Zr对纳米ZSM-5的共改性
        5.5.1 催化剂制备
        5.5.2 催化剂表征
        5.5.3 共改性对2-MN烷基化反应的影响
    5.6 混合甲基萘的烷基化反应
        5.6.1 以纳米HZSM-5原粉为催化剂
        5.6.2 以Zr/(Al)ZSM-5为催化剂
    5.7 Zr/(Al)ZSM-5催化剂失活研究
        5.7.1 催化剂的结炭分析
        5.7.2 产物中水的脱除对Zr/(Al)ZSM-5活性的影响
        5.7.3 Zr/(Al)ZSM-5催化剂再生前后性能比较
    5.8 本章小节
6 超临界条件下2-MN与甲醇烷基化反应
    6.1 超临界条件的确定
    6.2 微米Zr/(Al)ZSM-5的烷基化反应
    6.3 超临界条件下微米HZSM-5原粉的烷基化反应
    6.4 纳米Zr/(Al)ZSM-5上烷基化反应
        6.4.1 常压与超临界条件下烷基化反应比较
        6.4.2 催化剂成型方式对产物分布的影响
        6.4.3 催化剂外表面酸性的影响
        6.4.4 反应温度和压力的影响
        6.4.5 高压活化后催化剂酸性的变化
    6.5 本章小结
7 高温压力法调变HZSM-5酸分布
    7.1 实验方法
    7.2 HZSM-5酸性的考察
        7.2.1 处理压力对HZSM-5酸性的影响
        7.2.2 处理温度对HZSM-5酸性的影响
        7.2.3 处理时间对HZSM-5酸性的影响
    7.3 HZSM-5表征
        7.3.1 XRD分析
        7.3.2 FT-IR
        7.3.3 ~(27)Al-MAS NMR
        7.3.4 N_2吸附
    7.4 高温压力法与水热脱铝效果比较
    7.5 改性HZSM-5对2-MN烷基化的影响
    7.6 高温压力法对Hβ、HY酸性调变
    7.7 本章小结
结论与创新性
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文情况
致谢
大连理工大学学位论文版权使用授权书

(7)甲基萘与甲醇烷基化反应合成2,6-二甲基萘的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
引言
1 文献综述
    1.1 直接分离法制备2,6-DMN
    1.2 化学合成法制备2,6-DMN
        1.2.1 以萘和甲基萘为原料
        1.2.2 以甲苯为原料
        1.2.2.1 甲苯酰基化
        1.2.2.2 甲苯烷基化
        1.2.3 以二甲苯为原料
        1.2.3.1 邻二甲苯丁二烯烷基化
        1.2.3.2 对二甲苯丁烯烷基化
        1.2.3.3 间二甲苯酰基化
        1.2.4 工艺路线对比
    1.3 萘和甲基萘与甲醇烷基化制2,6-DMN的方法
    1.4 沸石分子筛
        1.4.1 沸石分子筛的择形催化性能
        1.4.2 沸石催化剂的改性方法
    1.5 超临界流体在化学反应中的应用
        1.5.1 超临界流体对化学反应的影响
        1.5.1.1 反应动力学过渡态理论
        1.5.1.2 反应热力学
        1.5.2 超临界流体在非均相催化反应中的应用
        1.5.2.1 烷基化反应
        1.5.2.2 歧化反应
        1.5.2.3 费-托(Fischer-Tropsch)合成反应
        1.5.2.4 异构化反应
        1.5.2.5 加氢反应
    1.6 文献总结及课题的提出
        1.6.1 文献总结
        1.6.2 本研究课题来源及主要科研内容
    参考文献
2 实验方法
    2.1 原料与试剂
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化反应实验
        2.3.1 常压催化反应
        2.3.2 超临界催化反应
    2.4 催化剂表征方法
        2.4.1 催化剂的 XRD分析
        2.4.2 催化剂的比表面积分析
        2.4.3 催化剂的表面酸碱度(NH_3-TPD)分析
        2.4.4 失活催化剂中焦炭前驱物(可溶炭)的组成分析
        2.4.5 失活催化剂中不溶炭的分析
        2.4.6 催化剂的电镜分析
        2.4.7 失活催化剂的热重分析
        2.4.8 催化剂金属离子交换度的测定
    2.5 产品的分析和表征方法
        2.5.1 GC分析
        2.5.2 色谱-质谱(GC-MS)联用分析
        2.5.3 核磁共振(~1H-NMR)分析
3 甲基萘与甲醇烷基化催化剂、溶剂及原料的选择
    3.1 烷基化反应催化剂的选择
    3.2 烷基化反应溶剂的选择
    3.3 原料中甲基萘的选择
    3.4 本章小结
    参考文献
4 HZSM-5沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应
    4.1 HZSM-5沸石表面酸性对烷基化反应的影响
    4.2 烷基化反应的正交试验设计
    4.3 反应温度对烷基化反应的影响
    4.4 反应空速对烷基化反应的影响
    4.5 反应原料配比对烷基化反应的影响
    4.6 催化剂的表面特征变化规律
    4.7 甲基萘与甲醇烷基化催化剂上积炭的表征
    4.8 本章小结
    参考文献
5 改性 Hβ沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应
    5.1 Hβ沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应
        5.1.1 正交实验设计与实验结果分析
        5.1.2 反应温度对烷基化反应的影响
        5.1.3 反应空速对烷基化反应的影响
        5.1.4 反应原料配比对烷基化反应的影响
    5.2 离子交换法改性 Hβ沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应
        5.2.1 Mg~2+交换改性 Hβ沸石
        5.2.1.1 催化剂的制备
        5.2.1.2 Mg~2+交换度对催化剂表面性质的影响
        5.2.1.3 Mg~2+离子交换度对催化剂催化性能的影响
        5.2.1.4 反应条件对 Mg~2+改性 Hβ沸石催化性能的影响
        5.2.2 Zn~2+交换改性 Hβ沸石
        5.2.2.1 催化剂的制备
        5.2.2.2 Zn~2+交换量对催化剂表面性质的影响
        5.2.2.3 Zn~2+交换容量对催化剂催化性能的影响
        5.2.3 Co~2+交换改性 Hβ沸石
        5.2.3.1 催化剂的制备
        5.2.3.2 Co~2+交换量对催化剂表面性质的影响
        5.2.3.3 Co~2+交换容量对催化剂催化性能的影响
        5.2.4 Ce~3+交换改性 Hβ沸石
        5.2.4.1 催化剂的制备
        5.2.4.2 Ce~3+交换量对催化剂表面性质的影响
        5.2.4.3 Ce~3+交换次数对催化剂催化性能的影响
        5.2.5 几种离子交换改性 Hβ沸石性质和催化性能的对比
    5.3 浸渍法改性 Hβ沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应
        5.3.1 催化剂的改性方法
        5.3.2 H_3BO_3浸渍法改性 Hβ沸石
        5.3.3 H_3PO_4浸渍法改性 Hβ沸石
        5.3.4 不同浸渍溶液改性 Hβ沸石的稳定性考察
    5.4 化学液相沉积法(CLD)改性 Hβ沸石催化甲基萘与甲醇烷基化
        5.4.1 催化剂的制备
        5.4.2 改性 Hβ沸石催化剂的表征
        5.4.3 沉积剂用量对 Hβ沸石催化性能的影响
        5.4.4 沉积溶剂对 Hβ沸石催化性能的影响
        5.4.5 沉积时间对 Hβ沸石催化性能的影响
    5.5 本章小结
    参考文献
6 超临界反应条件下甲基萘与甲醇烷基化反应
    6.1 反应介质的物性及超临界条件的选择
    6.2 反应压力对甲基萘与甲醇烷基化反应的影响
    6.3 反应温度对烷基化反应的影响
    6.4 反应空速对烷基化反应的影响
    6.5 MN/ME/TMB对烷基化反应的影响
    6.6 超临界流体对烷基化反应稳定性的影响
    6.7 本章小结
    参考文献
7 超临界烷基化反应催化剂的失活研究
    7.1 催化剂失活焦前物的分析
        7.1.1 常压(气相)反应和超临界反应产物外观的分析
        7.1.2 常压(气相)反应和超临界反应产物的 GC-MS分析
        7.1.3 常压(气相)反应和超临界反应产物的核磁共振(~1HNMR)分析
    7.2 催化剂表征
        7.2.1 催化剂的外观特征和比表面积测定
        7.2.2 催化剂的表面酸性测定
        7.2.3 电镜分析
        7.2.4 催化剂的 XRD分析和 IR分析
        7.2.5 催化剂的热重分析
    7.3 沸石催化甲基萘与甲醇烷基化反应积炭历程
    7.4 超临界流体恢复催化剂活性的实验
        7.4.1 催化剂未失活状态
        7.4.2 催化剂失活状态
    7.5 本章小结
    参考文献
8 结论和创新点
    8.1 论文的主要结论
    8.2 论文的主要创新点
    8.3 今后工作的展望和建议
作者简历
发表论文情况
获得专利情况
相关科研工作和成果
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(8)2-甲基萘和甲醇烷基化制备2,6-二甲基萘研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 2,6-DMN的制备方法
        1.1.1 直接提取法
        1.1.2 化学合成法
    1.2 择形催化合成2,6-二甲基萘的研究概况
        1.2.1 萘或甲基萘甲醇烷基化合成2,6-二甲基萘的反应机理
        1.2.2 研究现状
    1.3 课题选择
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 改性催化剂的制备
        2.2.1 浸渍法
        2.2.2 离子交换法
        2.2.3 机械混合法
        2.2.4 同晶取代法
    2.3 2-甲基萘甲醇烷基化反应
    2.4催化剂的物性表征
        2.4.1 NH_3-TPD
        2.4.2 XRD
        2.4.3 热重分析
    2.5 反应产物的气相色谱分析
第三章 不同催化剂上2-甲基萘与甲醇烷基化反应
    3.1 前言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 不同沸石分子筛催化剂上2-甲基萘烷基化反应性能
        3.2.2 不同类型HZSM-5催化剂上2-甲基萘烷基化反应
        3.2.3 拟薄水铝石对2-甲基萘烷基化反应的影响
    3.2 本章小结
第四章 HZSM-5上2-甲基萘甲醇烷基化反应条件的研究
    4.1 前言
    4.2 常压下反应条件的确定
        4.2.1 温度对烷基化反应的影响
        4.2.2 空速对烷基化反应的影响
        4.2.3 原料液配比对烷基化反应的影响
    4.3 本章小结
第五章 改性HZSM-5分子筛上2-甲基萘烷基化反应的研究
    5.1 前言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 镁改性HZSM-5沸石分子筛上烷基化反应
        5.2.2 磷氧化物改性HZSM-5沸石分子筛上烷基化反应
    5.3 本章小结
第六章 改性SAPO-11催化剂上2-甲基萘与甲醇烷基化反应性能研究
    6.1 前言
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 镁化合物改性SAPO-11沸石上2-甲基萘烷基化反应
        6.2.2 不同金属改性SAPO-11沸石上2-甲基萘烷基化反应
        6.2.3 (NH_4)_2HPO_4改性SAPO-11沸石上2-甲基萘烷基化反应
        6.2.4 Ba(NO_3)_2改性SAPO-11沸石上2-甲基萘烷基化反应
    6.3 本章小结
第七章 超临界态烷基化反应
    7.1 前言
    7.2 HZSM-5沸石催化剂上超临界态烷基化反应
        7.2.1 常压与超临界条件下2-甲基萘烷基化反应性能比较
        7.2.2 不同温度条件下的烷基化反应
        7.2.3 不同压力条件下的烷基化反应
    7.3 SAPO-11沸石催化剂上超临界态烷基化反应
        7.3.1 常压与超临界条件下的2-甲基萘烷基化反应性能比较
        7.3.2 改性SAPO-11沸石催化剂上超临界态烷基化反应性能
        7.3.3 改性SAPO-11沸石催化剂失活研究
    7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
大连理工大学学位论文版权使用授权书

(9)甲基萘烷基化催化剂积炭的烧炭研究(论文提纲范文)

1 实验部分
    1.1 催化剂及原料
    1.2 实验方法
2 结果和讨论
    2.1 催化剂积炭的烧炭行为
    2.2 催化剂烧炭活化能的计算
3 结 论

(10)超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究(论文提纲范文)

第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 2,6-二甲基萘的制备方法
        1.2.1 直接提取法
        1.2.2 合成法
        1.2.2.1 以甲苯为原料
        1.2.2.2 以二甲苯为原料
    1.3 甲基萘与甲醇烷基化反应原理和研究概况
        1.3.1 甲基萘与甲醇烷基化反应原理
        1.3.1.1 择形催化原理
        1.3.1.2 沸石分子筛催化剂
        1.3.1.3 合成路线
        1.3.1.4 合成机理
        1.3.2 研究现状
    1.4 本课题的研究内容和创新之处
        1.4.1 本课题的研究内容
        1.4.2 本课题的创新之处
第2章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验装置和方法
        2.2.1 超临界反应实验装置和方法
        2.2.2 常压反应实验装置和方法
    2.3 催化剂性能表征方法
        2.3.1 比表面的测定
        2.3.2 红外光谱分析法
        2.3.3 程序升温脱附法(NH_3-TPD)
        2.3.4 热重分析法
        2.3.5 元素分析法
第3章 超临界流体及催化剂的研究
    3.1 超临界流体简述
        3.1.1 超临界流体的概念及其物理性质
        3.1.2 超临界流体研究的内容和对象
        3.1.3 超临界化学反应的特点
        3.1.4 超临界流体的研究现状
    3.2 超临界流体的选择
    3.3 常压和超临界态反应活性的比较
        3.3.1 实验部分
        3.3.2 结果与讨论
    3.4 不同类型分子筛对反应的影响
        3.4.1 实验部分
        3.4.2 结果与讨论
    3.5 不同硅铝比的HZSM-5催化剂对反应的影响
        3.5.1 实验部分
        3.5.2 结果与讨论
    3.6 本章小节
第4章 超临界反应条件的研究
    4.1 温度对反应的影响
        4.1.1 实验部分
        4.1.2 结果与讨论
    4.2 压力对反应活性的影响
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 实验结果与讨论
    4.3 空速对反应的影响
        4.3.1 实验部分
        4.3.2 结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 积炭催化剂失活机理和再生的研究
    5.1 沸石分子筛催化剂的结焦失活
    5.2 失活催化剂的热重分析
        5.2.1 常压和超临界两种状态下积炭行为的比较
        5.2.2 积炭与反应时间的关系
        5.2.3 积炭与反应温度的关系
        5.2.4 积炭与反应压力的关系
        5.2.5 积炭与反应空速的关系
    5.3 失活催化剂积炭组成的表征与分析
        5.3.1 焦炭前身物的红外分析
        5.3.1.1 失活催化剂二氯甲烷萃取液的红外分析
        5.3.1.2 失活催化剂四氯化碳洗液的红外分析
        5.3.2 二氯甲烷不溶物的元素分析
    5.4 积炭催化剂的结焦失活机理研究
        5.4.1 HZSM-5沸石结构与结焦的关系
        5.4.2 结焦引起的失活
        5.4.3 超临界条件下催化剂的结焦失活
    5.5 超临界流体恢复催化剂活性的实验
    5.6 本章小节
结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

四、超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究(论文参考文献)

  • [1]改性的HZSM-5催化剂抑制正癸烷结焦及等离子体除焦研究[D]. 龙琳. 哈尔滨工业大学, 2020
  • [2]低密度SiO2及其复合气凝胶的制备与特性研究[D]. 任洪波. 中国工程物理研究院, 2010(04)
  • [3]改性Hβ沸石催化BEA脱水合成2-乙基蒽醌[D]. 翟玲娟. 大连理工大学, 2009(10)
  • [4]超临界条件下β-甲基萘的歧化反应[J]. 吴伟,白雪峰. 石油学报(石油加工), 2006(04)
  • [5]择形催化合成2,6-二甲基萘的研究[D]. 王旭艳. 大连理工大学, 2006(08)
  • [6]2-甲基萘与甲醇烷基化选择性合成2,6-二甲基萘研究[D]. 靳立军. 大连理工大学, 2006(12)
  • [7]甲基萘与甲醇烷基化反应合成2,6-二甲基萘的研究[D]. 白雪峰. 大连理工大学, 2006(04)
  • [8]2-甲基萘和甲醇烷基化制备2,6-二甲基萘研究[D]. 郑晓玲. 大连理工大学, 2005(04)
  • [9]甲基萘烷基化催化剂积炭的烧炭研究[J]. 白雪峰,李琪,刘宁生,胡浩权. 燃料化学学报, 2004(02)
  • [10]超临界态下甲基萘与甲醇烷基化反应机理研究[D]. 李琪. 哈尔滨工程大学, 2004(01)

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甲醇在超临界状态下烷基化甲基萘的机理研究
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