醇原位催化轉化制備芳烴及機理

時旭，周峰，陳皓，傅杰，喬凱，黃和,

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醇原位催化轉化制備芳烴及機理

時旭1，3，周峰2，陳皓3，傅杰3，喬凱2，黃和1,3

（1南京工業大學生物與制藥工程學院，材料化學工程國家重點實驗室，江蘇南京211816；2中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，遼寧撫順 113001；3生物質化工教育部重點實驗室，浙江大學化學工程與生物工程學院，浙江杭州 310027）

以不同的醇為原料，HZSM-5分子篩為催化劑，在微型固定床與氣相色譜-質譜聯用裝置上進行了醇催化轉化制備芳烴的研究，考察了醇的碳鏈長度以及反應溫度的影響。結果表明，醇的碳鏈長度對產物的分布有明顯的影響，400℃下芳烴產率隨著醇的碳鏈增長先增加，在正丙醇處獲得最大的芳烴產率39.6%，而后降低并趨于穩定。隨著溫度的升高，甲醇、乙醇和正丙醇3種醇的產物分布變化趨勢相同，芳烴產率均先增加后減小，在500℃獲得最大值，分別為26.0%、36.5%和42.5%；隨著溫度的升高，CO、CO2和烯烴的產率逐漸升高，但烴類產物總收率逐漸下降。高溫下大分子芳烴逐漸向小分子芳烴轉化，使得苯和甲苯的選擇性逐漸增大。最后，結合原位紅外表征和實驗結果探討了醇芳構化的反應機理：短碳鏈醇通過脫水得到醚和低碳烯烴，低碳烯烴再經過聚合得到長鏈烯烴，長碳鏈醇則可直接脫水得到長鏈烯烴，長鏈烯烴再通過環化反應生成環烷烴，最后環烷烴經過脫氫芳構化或分子間氫轉移得到芳烴。

醇；催化；HZSM-5；芳烴；微反應器

苯、甲苯和二甲苯（BTX）是重要的化工基礎原料，廣泛用于合成橡膠、樹脂、纖維、醫藥、農藥及有機化學品等領域[1]。……