异丁烷与丁烯烷基化催化剂的历史及研究进展

异构烷烃与低分子烯烃的烷基化反应是石油加工的重要过程之一。本文要领了液体强酸浓硫酸和氢氟酸作为丁烷与丁胺烷基化催化剂的历史及现状,介绍了金属卤化物、分子筛、超强酸和杂多酸等固体酸作为锘化催化剂的研究进展,讨论了以上各类催化剂的主要特点及优缺点;预测了烷基化催化剂研究的发展方向,认为催化剂设计与反应工程结合,开发非定态反应工艺可能是解决固体酸催化剂失活问题的有效途径。     

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。     

异丁烷与丁烯烷基化的工艺装置综述

综述了烷基化工艺的发展概况，详述了烷基化工艺装置有其最新发现概况，着重介绍了烷基化工艺装置及其最新发展情况，其中UOP公司的Alkylene喷动床催化剂连续再生工艺有装置更具新颖性，最后提出了进一步研制开发固体酸烷基化工艺的建议。     

异丁烷/丁烯烷基化固体酸催化剂的研究进展

阐述了异丁烷/丁烯烷基化催化剂研究的新进展,包括固体超强酸催化剂、分子筛催化剂和负载型杂多酸催化剂.文章着重对固体超强酸、负载型杂多酸和分子筛催化剂的制备、活性和选择性作了探讨,同时指出了这些固体酸催化剂存在的问题,预测了烷基化催化剂研究的发展方向.     

异丁烷/丁烯固体酸烷基化催化剂失活的研究进展

固体酸催化剂在异丁烷/丁烯烷基化领域具有良好的应用前景,但催化剂易失活,寿命较短。综述了固体酸烷基化催化剂的反应-失活过程、积炭前身物组成及结构的分析方法、催化剂的失活方式、积炭前身物的控制手段,以及金属临氢再生的方式。指出开发周期寿命长、抗积炭的固体酸催化剂是今后进一步改进和发展固体酸烷基化技术的研究重点。     

酸性离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化研究进展

固体酸催化剂解决了传统烷基化油催化剂的腐蚀性、污染严重等问题,但失活快、产量低,酸性离子液体的催化效果可达传统烷基化油催化剂水平,且产物易分离、可重复利用性好。介绍了酸性离子液体及其催化异丁烷/丁烯烷基化的机理;综述了3种酸性离子液体体系催化异丁烷/丁烯的性能,包括L酸离子液体、B酸离子液体以及B-L双酸性离子液体;主要分析了金属卤代物、B酸及其他促进剂对L酸性离子液体体系催化性能的影响。对催化异丁烷/丁烯烷基化用酸性离子液体的发展方向提出了展望。     

分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展

固体酸烷基化技术是炼油领域的研究热点,而分子筛则是研究最多的固体酸催化剂。综述了分子筛在烷基化反应中的构效关系研究进展。烷基化反应活性主要受分子筛酸密度、酸类型影响,较高的酸密度有助于提高目标产物收率以及延长催化剂寿命。中强B酸有利于烷基化反应的进行,而强L酸位点的存在不利于烷基化反应,会加速催化剂失活。分子筛孔径大小与孔道连接状况对烷基化反应产物的生成具有择形催化作用。分子水平理性设计和精细调变分子筛催化剂,制备物性更适宜于烷基化反应要求的固体酸是今后研发的重点。     

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 ,超临界条件能够在一定程度上减缓因烯烃聚合引起的催化剂结焦失活     

几种氧化物固体酸在异丁烷—丁烯烷基化反应中催化性能的比较

用XRD、IR、NH3－TPD和Hammett指示剂等方法对几种分子筛（HZSM－5、HY、Hβ）和氧化物固体酸（SO24^-2/ZrO2和WO3／ZrO2）进行了结构表征和酸性测定,并在相同的实验条件下比较了它们对异丁烷－丁烯烷基化反应的论活性和稳定性。结果表明,其烷基化产物中各种组分的收率有显著差异,催化性能优劣的次序为：Hβ＞HY＞WO3＞ZrO2＞ZrO3＞HZSM－5。结合它们的基本物化性质,从反应机理上对催化性能的差异进行了分析,认为Hβ和HY可作为该反应的优固体酸催化剂。     

Y型分子筛酸性和孔结构对其催化异丁烷/丁烯烷基化反应性能的影响

通过3种后处理方法对工业NaY分子筛进行改性,得到具有不同酸性和孔结构的Y型分子筛Y-1、Y-2、Y-3。采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、N₂吸附-脱附、吡啶吸附红外(Py-IR)等手段表征分子筛的物化性质,并研究了其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的性能。结果表明：Y-1和Y-3均为微孔分子筛,Y-2存在较多介孔,Y-1和Y-2总酸量均远大于Y-3;在80 ℃、1 MPa、异丁烷/丁烯摩尔比37.81、质量空速1.04 h^-1、30 min的条件下,Y-1、Y-2、Y-3作用下的目标产物C₈收率分别为74.7%、19.8%、5.7%。对于孔结构相似的Y型分子筛,总酸量的提高有利于目标产物的生成;但对于总酸量接近的Y型分子筛,含有较多介孔且外比表面积较大的分子筛不利于反应物分子的择形,目标产物的收率较低。相对于孔性质,分子筛酸中心的调控是影响该反应产物分布的关键因素。     

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 ,基本上可恢复催化剂的活性     

复合离子液体C_4烷基化催化性能的红外光谱判据研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对[(C_2H_5)_3NH]Cl/xAlCl_3-yCuCl 复合离子液体进行了表征,着重比较了 CuCl 含量不同的复合离子液体的 FFIR 谱图;在288 K、搅拌转速1 500 r/min、异丁烷与2-丁烯摩尔比为10:1的条件下,考察了复合离子液体催化剂对异丁烷/2-丁烯烷基化反应的催化性能。实验结果表明,当复合离子液体的 FTIR 谱图在1636～1685 cm~(-1)区域内仅在1 636 cm~(-1)处出现吸收峰时,烷基化产物中三甲基戊烷(TMP)的质量分数小于40%,而当1636～1685 cm~(-1)区域内出现分裂峰(1 636,1 685 cm~(-1)处)时,产物中 TMP 的质量分数大于80%。根据复合离子液体的 FTIR 谱图在1636～1685 cm~(-1)区域内的变化,可以判断复合离子液体中是否存在大量 Al-Cu 配位离子,并可作为评价复合离子液体催化剂烷基化性能的判据。     

PW_(12)/AC催化剂在合成三聚甲醛中的催化性能研究

以活性炭为载体,浸渍磷钨酸制备负载型PW12/AC催化剂,考察了负载量、焙烧温度等与催化活性的关系,并用XRD,FT-IR,NH3-TPD等手段对催化剂的结构,杂多酸的分散度及酸性进行表征。结果表明:活性炭负载杂多酸催化剂具有较好的催化活性,当催化剂负载量在20%~60%范围内,催化剂上负载的磷钨酸均保持着Keggin结构,杂多酸负载量为50%为最佳负载量,此时反应速率最快。最佳焙烧温度为120℃。     

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，反应湿度，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，对实际生产有一定的指导意义。     

不同载体的Ti-Mg催化剂乙烯/1-丁烯气相共聚合行为

着重考察了ＳｉＯ２和聚乙烯粉末两种不同载体催化剂的乙烯／１－丁烯气相共聚合行为。研究表明，这两种载体催化剂对共聚反应表现出不同的聚合特性：以ＳｉＯ２为载体的催化剂ＳＭ－Ｃ，共聚合随丁烯单体含量的提高，催化活性逐渐增大。共聚单体组份对聚乙烯为载体的催化剂ＰＭ－Ｃ的催化活性没有很大影响，均聚与共聚有相近的催化效率。ＳＭ－Ｃ催化剂在乙烯／丁烯共聚合时反应单体的扩散是聚合反应的控制速度步骤，但对ＰＭ－Ｃ催化剂则不是聚合反应的控制速度步骤。对催化剂及共聚产物进行了ＳＥＭ及Ｘ－射线衍射分析。两种催化剂在气相流化床上进行了乙烯／丁烯气相共聚合评价。     

苯与稀乙烯在FX-02催化剂上的烷基化

研究了以β沸石为酸性成份的ＦＸ－０２催化剂上苯与稀乙烯的烷基化反应过程。在ＦＸ－０２催化剂上,苯与稀乙烯可在较温和的条件下顺利进行烷基化反应。适宜的反应条件为：反应温度１５０～１８０℃,反应压力０８～１．３ＭＰａ,苯的质量空速１ｈ－１,ｎ苯／ｎ乙烯＝６～８。并进行了催化剂的寿命试验,经过１０６２ｈ反应后,催化剂的活性和选择性没有发生变化,乙烯的吸收利用率＞９５％。ＩＲ、ＸＲＤ及酸性测定等方法对寿命试验前后催化剂结构和酸性变化的表征表明,催化剂的结构及酸性质无明显改变,预示该催化剂具有良好的工业应用前景。