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研究生:林宏恩
研究生(外文):Lin,Hung En
論文名稱:脂肪醇在沸石與黏土之脫水反應
論文名稱(外文):Dehydration of Aliphatic Alcohols over Zeolites and Clays
指導教授:柯安男柯安男引用關係
指導教授(外文):Ko,An Nan
學位類別:碩士
校院名稱:東海大學
系所名稱:應用化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:乙醇1-丙醇2-丙醇層狀黏土支撐黏土
外文關鍵詞:Ethanol1-Propanol2-PropanolZSM-5ClayPillared Clay
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於常壓下及200~300℃下,利用固定床流動反應器探討乙醇、1-丙醇與2-
丙醇分別在不同的矽鋁比值(31、51和75)與 段燒溫度(400、600和
800℃)之HZSM-5沸石、鹼金屬離子交換的HZSM-5沸石、層狀黏土以及支撐
黏土的催化反應。發現醇類轉化率與烯類產物選擇率皆隨反應溫度的上升
而增加。乙醇與1-丙醇在ZSM-5沸石系列反應的轉化率及乙烯或丙烯的選
擇率皆隨沸石的 段燒溫度及鹼金屬離子交換的鹼金屬強度之增加而減少
。2-丙醇在鹼金屬交換的HZSM-5反應亦呈現類似的結果,而改變沸石的
段燒溫度則影響較不顯著。至於黏土系列之催化反應,則以K10與 Cr-PM
具較佳的脂肪醇轉化率。經由氨的程控脫附實驗,獲知HZSM-5沸石具強與
弱兩種酸性點,當矽鋁比值增加時,總酸量減少且酸強度下降,而增加
段燒溫度則導致總酸量與酸強度的明顯下降。HZSM-5沸石經K+與 Cs+交換
後,其總酸量與酸強度明顯地降低,而黏土系列則以Cr-PM與K10具有較大
的酸量與酸強度。歸納脂肪醇的反應結果與觸媒性質的相關性,推論醇類
轉化率隨觸媒總酸量的減少而下降,而強酸性點與弱酸性點分別有利於烯
類及醚類產物的生成。探討脂肪醇的反應途徑,發現乙醇先產生乙醚再生
成乙烯,1-丙醇則同時產生丙烯與丙醚,而2-丙醇則主要生成丙烯。

The catalytic reactions of ethanol, 1-propanol and 2-propanol
were studied at 200~300℃ and atmospheric pressure in a fixed-
bed, integral flow reactor over a variety of catalysts, i.e.,
HZSM-5 zeolite with different molar ratios of silica to alumina
(31,51 and 75) and calcination temperatures (400,600 and 800℃)
,HZSM-5 exchanged with alkali metal ion, clays and pillared
clays. The conversion of aliphatic alcohol and the selectivity
of olefin product increase with increasing the reaction
temperature. For the reaction of ethanol and 1-propanol over
ZSM-5 type zeolites, both the conversion and the olefin
selectivity decrease as the calcination temperature and the
basicity of exchanged alkali metal increase. Similar results
were observed on the reaction of 2-propanol over HZSM-5
exchanged with alkali metal ion. With regard to the clay type
catalyst, K10 and Cr-PM exhibit better conversion of aliphatic
alcohol. Based on the TPD measurements of ammonia, HZSM-5 owns
strong and weak acid sites. Both the total acid amount and the
acid strength decrease with increasing the silica to alumina
ratio ] and the calcination temperature of HZSM-5 or ion
exchanged with K+ and Cs+. For the clay type catalyst, Cr-PM
and K10 exhibit greater acid amount and acid strength. The
conversion of alcohol is correlated with the total acid amount
of the catalyst. The catalyst strong and weak acid sites favor
the formation of olefin and ether product, respectively. For
the reaction path, consecutive reaction from ethanol to produce
diethylether and ethylene was found whereas competitive
reaction occurred in the reaction of 1-propanol to or
dipropylether and propylene. With 2- propanol, propylene was
the main product.

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