分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。

用Et_3NHCl-AlCl_3离子液体催化异丁烷/丁烯的烷基化反应

用盐酸三乙基胺和无水AlCl_3构成的离子液体催化异丁烷与丁烯的烷基化反应。结果表明,该室温离子液体有着较好的催化活性,当参与合成的无水AlCl_3摩尔分数为0.67,烷基化反应温度为65℃时,丁烯转化率达100％,烷基化油收率达到转化的丁烯体积的160％以上,对C_8的选择性为50％以上,并且离子液体可以重复使用。

WO_3/ZrO_2固体强酸催化剂上异丁烷-丁烯烷基化反应研究(Ⅰ)──钨负载量和焙烧温度的影响

制备了系列 WO3/ Zr O2 固体强酸催化剂 ,用 XRD,DTA-TG,H2 -TPR,Raman光谱和酸性测定等方法测定其晶型结构、表面状态和酸性 .结果表明 ,WO3/ Zr O2 中的 Zr O2 基本以 T晶相存在 ,WO3对稳定 T晶相有重要作用 ,样品具有较大的表面积 .分散于 Zr O2 表面上的 WO3主要以单层分散和析出的 WO3晶粒形式存在 ,部分可能与 Zr O2 作用形成 Zr— O—W键并起强酸作用 .研究了各种实验条件下的异丁烷 -丁烯烷基化反应 .与其它固体酸相比 ,具有较高的起始活性和 i-C08选择性 。

离子液体的酸性测定及其催化的异丁烷/丁烯烷基化反应

初次采用吡啶红外光谱探针法测定了离子液体的酸性 .该方法能鉴别离子液体的Br¨onsted/Lewis酸类型 ,并可以粗略指示离子液体的Lewis酸强度 .将 [bmim]Cl/AlCl3 类离子液体用于催化异丁烷与丁烯的烷基化反应 ,考察了酸强度、反应温度、压力和时间对产物分布的影响 ,并在最优操作条件下与传统的H2 SO4催化剂进行了比较 .结果表明 ,离子液体对烷基化反应的催化活性和选择性与H2 SO4可比 ,而且它更容易与产物分离 ,不经任何处理可循环利用 10次 .

Hβ沸石粒度对异丁烷与丁烯烷基化反应活性和选择性的影响

合成了一系列不同粒度的 β沸石 ,并应用在异丁烷与丁烯的烷基化反应中 .实验结果显示 ,随 β沸石粒度的逐渐减小 ( 4 0 μm～ 2 0 nm) ,反应活性逐渐增加 ;在产物的选择性方面 ,随 β沸石粒度的逐渐减小 ,汽油组分 C8在产物中所占的比例略有下降 .

氯铝酸离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应

合成含有不同阴离子和阳离子的AlCl3/Et3NHCl类离子液体,通过加入过渡金属氯化物对2AlCl3/Et3NHCl进行改性。用快速原子轰击质谱仪考察了这些离子液体的阴离子结构,并在高压釜中考察了不同离子液体对异丁烷/丁烯烷基化反应的催化能力。结果表明,氯铝酸类离子液体中的阴离子Al2Cl7-是影响烷基化反应催化活性的主要原因;不同AlCl3/Et3NHCl摩尔比能够改变离子液体的酸强度,并影响烷基化的选择性。加入CuCl2的2AlCl3/Et3NHCl产生了新的阴离子,使烷基化油中C8含量明显提高。改性后的2AlCl3/Et3NHCl离子液体是异丁烷/丁烯烷基化反应的良好催化剂。

离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

合成出一系列具有不同阴离子或阳离子结构的离子液体 ,并在高压釜中评价了这些离子液体对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化效果以及相关反应条件的影响。实验结果表明 ,由无水三氯化铝参与合成的离子液体催化性能较好 ,其活性来源于 [Al2 Cl7]-。阳离子的类型影响产物的选择性 ,反应过程中烷基化油容易与离子液体分离。当烷、烯体积比为 4 0 ,反应温度为 6 5℃及反应时间为 2min时 ,烷基化油收率达到进料丁烯体积的 15 6 % ,其中C8组分的含量可以达到 5 7%以上 ,在催化反应过程中 ,离子液体可以重复使用。

异丁烷-丁烯烷基化体系基元反应网络研究

利用分子模拟方法,对异丁烷-丁烯烷基化反应体系中C4和C8碳正离子可能进行的各类基元反应进行了研究。结果表明,对于C4碳正离子而言,2种伯丁基碳正离子的能量明显较高,而仲丁基碳正离子和叔丁基碳正离子的能量分别比伯正丁基碳正离子低71.94 kJ/mol和125.99 kJ/mol;对于C8碳正离子而言,所有的伯碳正离子在结构优化时,均自发地异构成了相应的C8仲碳正离子或叔碳正离子。这表明异丁烷-丁烯烷基化反应体系中C4和C8伯碳正离子不可能存在,或者说存在几率很低。依据量子化学计算结果,确定了异丁烷-丁烯烷基化反应体系中可能存在的碳正离子中间体,依据碳正离子反应假设,确定了12种烯烃质子化反应、29种碳正离子异构化反应、32种碳正离子与丁烯的加成反应、30种碳正离子与异丁烷之间的负氢离子转移反应和18种碳正离子脱附反应。在此基础之上,构建了涉及60个物种和121个基元反应的具有较强预测能力的基元反应网络。

异丁烷与丁烯烷基化反应工艺

讨论了异丁烷与丁烯烷基化反应工艺在清洁燃料生产过程中的地位、作用和发展趋势;简介了目前石油炼制工业中使用的液体酸烷基化工艺;详细介绍了正在研究开发的固体酸烷基化技术;对在烷基化反应中应用的新型固体酸催化材料和新催化反应工艺的探索和进展进行了综述。

二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究

以杂多酸为催化剂 ,应用量子化学计算方法 ,从分子结构和微观角度研究了异丁烷与丁烯的多相催化反应过程及催化剂失活的原因 ,比较了液体酸和固体酸催化烷基化反应的差别 .结果表明 ,固体酸催化剂的失活问题不可避免 ,因而不可能长时期运转 ,必须配合催化剂的再生工艺才有可能实现工业化应用 .液体酸的酸中心强度较均匀 ,有利于催化烷基化反应 ,开发无毒无污染的新型液体酸烷基化催化剂也是一个良好的努力方向 .

AlCl_3/CuCl_2/MCM-41催化剂上异丁烷和丁烯的烷基化反应

以硅溶胶为硅源 ,合成MCM -4 1分子筛 ,并将CuCl2 单层负载于MCM -4 1分子筛上 ,然后再将AlCl3 负载于CuCl2 上 ,制得催化剂。考察不同负载方法和负载量对催化剂酸性的影响 ,并将该催化剂应用于异丁烷和丁烯的烷基化反应中 ,显示了较高的活性。高压气相和超临界条件下催化剂反应性能评价结果表明 。

异丁烷-丁烯在磷钨酸柱撑水滑石上的烷基化反应

Tungstophosphoric acid pillar double hydroxides with composition of M2Al-PW12[M=Zn2+,Co2+,Ni2+,Mg2+] have been synthesized and their catalytic activities for isobutane-butene alkylation were studied. The results showed that M2Al-PW12 had higher initial activity and selectivity of product, but lower deactivation rate than parent H3PW12and the activity of the catalysts and selectivity in alkylation appeared in relation with the kinds of elements in double hydroxide.

用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应的SO4^(2-)/ZrO2/β分子筛复合催化材料的合成

通过原位沉积法制备了SO_4^(2-)/ZrO_2/β分子筛复合材料,并用XRFS、BET、X射线衍射、NH_3-TPD、Hammett指示剂法等技术对复合材料的组成、结构、酸性质进行了研究。结果表明, ZrO_2在β分子筛表面高度分散,使复合材料仍具有较高的比表面积,复合材料还具有超强酸性和较高的强酸中心密度。与β分子筛相比,SO_4^(2-)/ZrO_2/β分子筛复合材料能在较低的异丁烷/1-丁烯烷基化反应温度下,具有较高的高辛烷值目的产物选择性。

BF_(3)-H_(3)PO_(4)/ZrO_(2)催化异丁烷和丁烯烷基化反应

BF_(3)和H_(3)PO_(4)的分子化合物可用于异构烷烃和烯烃烷基化。BF_(3)-H_(3)PO_(4)-SbF_(5)可使异戊烷和乙烯烷基化得高辛烷值燃料,但这些都是液相酸,无现实意义。

SO_4^(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上 ,考察了异丁烷与丁烯在SO4 2 - /ZrO2 系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性 ,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO4 2 - /ZrO2 催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明 ,SO4 2 - /ZrO2 催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关。同时 ,SO4 2 - /ZrO2 固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位 ,但酸强度越高 ,其比活性越高 ,而目标产物三甲基戊烷选择性越低。SO4 2 - /ZrO2 催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应 ,强酸位有利于裂化反应 ,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位 ,与烷基化反应要求的酸性位很接近 ,烷基化反应酸强度控制在 -8 1～ -12

异丁烷与丁烯在六方八面沸石催化剂上的烷基化及催化剂再生

探讨了固定床反应器中异丁烷与丁烯在六方八面沸石催化剂上的烷基化反应 ,研究了反应时间、反应温度、丁烯空速等对催化剂活性的影响。试验结果表明 ,催化剂的初始活性较高 ,随着反应时间的延长 ,活性下降较快。同时进行了催化剂的再生研究 ,在载气下于一定温度将催化剂热再生 。

戊烯与异丁烷在硫酸作用下的烷基化反应

介绍了轻催化裂化汽油中含量比较高的两种戊烯 ( 1-戊烯和 2 -甲基 - 2 -丁烯 )与异丁烷在硫酸作用下的烷基化反应 ,考察了酸烃分散状况、反应时间、反应温度、酸烃比、烷烯比、硫酸浓度等各种因素对反应的影响 ,找出最佳反应条件 。

异丁烷与异丁烯烷基化反应工艺探析

本文讨论了异丁烷与异丁烯烷基化反应工艺的重要性,分析了烷基化反应的反应机理和过程,最后对烷基化反应的工艺和设备进行了探析。

丁烯与异丁烷烷基化生产装置自控系统的设计

以某厂建设16万t/a工业异辛烷装置项目为背景,设计丁烯与异丁烷烷基化生产过程的自控系统,通过DCS和安全仪表系统的设计,分别实现了烷基化装置生产过程和安全联锁系统的自动控制。

固体酸催化烷基化反应中微量氟化氢反应助剂的作用Ⅰ.助剂对反应的促进效应

研究了负载型杂多酸催化剂 2 0 %H3 PW12 O40 /SiO2 催化的异丁烷与丁烯的烷基化反应 .发现当在反应物料中加入0 0 192 % (质量分数 )含强电负性元素F的反应助剂HF后 ,在超临界烷基化反应条件下 (137℃和 5 0MPa) ,反应产物烷基化汽油中C8烷烃的含量和目的产物三甲基戊烷的收率均大幅度提高 ,三甲基戊烷与二甲基己烷的摩尔比值提高了一倍以上 .这是一个重要和有趣的实验现象 ,它说明微量HF反应助剂可大幅度提高固体酸催化剂对烷基化反应的选择性 .我们把微量反应助剂在固体酸催化烷基化反应中的这种特殊作用称为对烷基化反应的促进效应 ,这种促进效应已经在我们实验室中被反复证实 .