Synthesized high-silica hierarchical porous ZSM-5 and optimization of its reaction conditions in benzene alkylation with methanol
Synthesized high-silica hierarchical porous ZSM-5 and optimization of its reaction conditions in benzene alkylation with methanol
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高硅分级多孔ZSM-5的合成及其苯甲醇烷基化反应条件优化
DOI：
10.1016/j.cclet.2018.09.016
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发表时间：
2019-03
影响因子：
9.1
通讯作者：
李小年
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
芮佳瑶;吕井辉;胡华雷;张群峰;王清涛;李小年
本工作采用溶胶-凝胶法合成了具有适当布朗斯台德酸度和分级多孔结构的高硅分级多孔ZSM-5，用于连续催化苯与甲醇烷基化转化为二甲苯。考察了温度、压力、苯/甲醇摩尔比和重时空速(WHSV)对催化剂催化性能的影响。结果表明，高硅分级多孔ZSM-5在最佳反应条件（500°C，0.1MPa，苯/甲醇= 1:1.5，WHSV = 4 h−1）下表现出优异的性能，二甲苯收率高达41.1%，同时副产物乙苯的选择性得到很好的抑制（低于0.1%）。此外，通过XRD、IR、TPD、SEM、TEM和N2物理吸附技术对催化剂的结构和性能进行了表征。
In our present work, the high-silica hierarchical porous ZSM-5 with appropriate Brönsted acidity and hierarchical porous structure was synthesized by sol-gel method for continuously catalytic conversion of benzene alkylation with methanol to xylene. The effects of temperature, pressure, benzene/methanol molar ratio and weight hour space velocity (WHSV) on the catalytic performance of the catalyst were investigated as well. As a result, the high-silica hierarchical porous ZSM-5 showed great performance as the yield of xylene was up to 41.1% under the optimum reaction conditions (500 °C, 0.1 MPa, Mbenzene/Mmethanol= 1:1.5 and WHSV = 4 h−1), while the selectivity to by-product, ethylbenzene, was well suppressed (below 0.1%). In addition, the catalyst structure and properties were characterized by the means of XRD, IR, TPD, SEM, TEM and N2physical adsorption technologies.
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