C_4气体烷基化工艺及其催化剂研究进展

文章综述了国内外烷基化反应工艺应用概况;研究了烷基化反应机理;讨论了目前石油炼制工业中使用的液体酸及固体酸烷基化工艺;介绍了正在研究开发的固体酸烷基化催化剂及其展望。     

硫酸法烷基化工艺进展

简介了烷基化工艺的发展概况。综述了固体酸和液体酸烷基化工艺最新进展,固体酸烷基化工艺由于催化剂失活快,目前仍处在中试实验阶段。液体酸烷基化工艺是目前广泛采用的工艺。氢氟酸法烷基化工艺采用氢氟酸为催化剂,由于氢氟酸的危害性,该工艺的发展受到了阻碍。硫酸法烷基化工艺操作相对安全,该工艺更具竞争力。文章详细介绍了硫酸法烷基化工艺的发展及最新工艺进展,着重介绍了Lummus硫酸法烷基化工艺的特点。     

固体酸烷基化工艺技术综述

综述了固体酸烷基化催化剂和烷基化工艺的研究进展,重点介绍了Akzo Nobel/ABB Lummus的AlkyClean技术、UOP公司的Alkylene技术、Haldor Topsoe公司的FBA技术和Lurgi公司的Eurofuel技术.     

1种高效低风险的烷基化固体酸催化剂问世

Albemarle公司和其合作伙伴ABB鲁姆斯全球以及Neste石油公司已开发和测试1种新型高性能固体酸催化剂。这种技术被宣称是一种低风险的技术，可以显著增加现有烷基化工艺的安全性能，同时减少当前烷基化工艺中液体酸运输和处理的相关危险性。     

离子液体催化烷基化反应的研究进展

离子液体具有不挥发、不燃烧、催化活性高、热稳定性高以及绿色环保等优点,作为烷基化催化剂潜力巨大.本文首先介绍了离子液体的结构对催化烷基化反应带来的影响,其次阐述了离子液体的种类和分子设计,对比于传统液体酸和固体酸烷基化工艺,介绍离子液烷基化工艺的研究进展,最后剖析离子液烷基化催化剂存在的问题,指明离子液体催化烷基化反应...     

硫酸法与离子液体法C_4烷基化工艺进展

介绍了硫酸法烷基化和离子液体法烷基化等液体酸烷基化工艺的现状与研究进展。硫酸烷基化工艺的主要进展在于强化低温下硫酸与C_4烃类在反应器内的传质过程以及烷基化反应热的及时取走,使得烷基化油的收率和辛烷值有所提高,废酸减少,避免了产品分离过程设备与管线的腐蚀。离子液体烷基化工艺的研发主要在于开发高选择性及高产率的离子液体催化剂。离子液体对设备腐蚀小,对环境危害小,但是三甲基戊烷选择性和产率略低。短期内,低温硫酸法烷基化工艺是炼油厂的首选。不远的将来,离子液体法烷基化将得到广泛的应用。     

硫酸法与离子液体法C_4烷基化工艺进展

介绍了硫酸法烷基化和离子液体法烷基化等液体酸烷基化工艺的现状与研究进展。硫酸烷基化工艺的主要进展在于强化低温下硫酸与C_4烃类在反应器内的传质过程以及烷基化反应热的及时取走,使得烷基化油的收率和辛烷值有所提高,废酸减少,避免了产品分离过程设备与管线的腐蚀。离子液体烷基化工艺的研发主要在于开发高选择性及高产率的离子液体催化剂。离子液体对设备腐蚀小,对环境危害小,但是三甲基戊烷选择性和产率略低。短期内,低温硫酸法烷基化工艺是炼油厂的首选。不远的将来,离子液体法烷基化将得到广泛的应用。     

固体酸烷基化工艺研究进展

从固体酸催化剂、原料反应系统等方面综述了生产高辛烷值无铅汽油的固体酸烷基化工艺发展现状，提出了固体酸烷基化工艺实现工业化需要解决的问题及研究方向。     

异丁烷/丁烯烷基化固体酸催化剂的再生方法研究进展

阐述了固体酸烷基化催化剂在异丁烷/丁烯烷基化中的再生方法研究进展,包括金属临氢再生、氧化煅烧再生、超临界流体再生、洗涤再生,同时对固体酸烷基化催化剂的失活原因和失活形式进行了分析评述。这些方法在一定条件下可以实现催化剂不同程度的再生,但由于操作以及成本等原因都停留在实验室阶段,本文综合比较了各种再生方法的再生工艺过程以及再生效果,分析各种再生方法的优劣。固体酸烷基化催化剂失活较快是阻碍异丁烷/丁烯固体酸烷基化工艺工业化的关键因素,研究探索操作简单、成本低、有效的固体酸烷基化催化剂再生方法仍将是今后该领域的研究热点。     

芳烃长链烷基化催化工艺研究进展

芳烃长链烷基化是一类重要的有机合成反应,在化工生产中具有广泛的应用价值。传统催化工艺所采用的氢氟酸等催化剂具有高腐蚀、高污染的特点,难以满足化工行业环境友好的发展需求。本文指出固体酸、离子液体两大类催化剂是实现该工艺绿色化转型的关键所在,并综述了固体酸、离子液体两大催化体系的研究成果、应用现状及主要技术问题。研究表明二者对于芳烃长链烷基化均具有较高的活性及选择性,以固体酸为催化剂的Detal工艺已然实现工业化生产。但目前两种催化剂均存在易失活的问题,且Detal工艺的运行成本较高,因而未来需开展有关研究提高催化剂的稳定性、降低工艺的能耗及物耗以缩减运行成本。     

烷基化技术进展

从生产烷基化油使用的酸催化剂着手,综述了世界液体酸和固体酸烷基化技术的进展以及其各自特点,与此同时也论述了目前新型的间接烷基化技术和烷基化在我国的发展情况,对了未来烷基化技术的发展提出了几点建议。     

磺酸化无定形碳催化剂的制备及其应用

采用加热回流法制备了磺酸化无定形碳固体酸催化剂。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、酸碱电位滴定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)等方法对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂结构中—SO3H负载量为2.03 mmol/g,与其他固体酸类催化剂相比,磺酸化无定形碳在催化环酮类化合物的Baeyer-Villiger氧化反应以及苯甲醚和苄醇的傅-克烷基化反应中均显示了良好的催化活性。所得催化剂热稳定性好,制备过程简单。     

Catalytic isomerization and dechlorination of nonenes

A heterogeneous gas/solid catalytic process for the simultaneous isomerization and dechlorination of nonenes has been identified. Several catalyst systems, including a variety of solid acids, are effective for these reactions. The catalytic isomerization reaction increases the relative level of isomers with higher reactivity towards aromatic alkylation. The dechlorination reaction involves elimination of HCl. The process has been applied to the reactivation and recycle of recovered nonenes from the AlCl₃-catalyzed alkylation of diphenylamine. The relative reactivites of the various proposed isomers towards alkylation of diphenylamine catalyzed by AlCl₃, and a mechanism for their redistribution in the recovered alkylate after catalytic re-isomerization are proposed.     

烷基化催化剂TPD酸性表征及催化性能的动力学

通过程序升温脱附实验及其动力学模拟,对不同温度活化的催化剂进行酸性表征.表征结果表明,随着活化温度的提高,固体酸催化剂表面酸强度分布先变宽后变窄,350 ℃活化催化剂的强度分布最宽;催化剂表面酸强度和酸密度均呈先增大后降低、分别在350 ℃和250 ℃时达到极大值的变化规律.用催化剂失活动力学模型对烷基化反应实验数据进行模拟计算的结果表明,烷基化催化剂失活符合2级独立失活规律;随着活化温度的提高,催化剂活性先增大后降低、在250℃时为极大值,而催化剂活性稳定性具有先变差后变好、在350℃时为最差的变化规律.催化剂性能与酸性的关联显示,酸密度较大、酸强度较低的固体酸催化剂是活性稳定性较好的烷基化催化剂.     

Research progress in ionic liquids catalyzed isobutane/butene alkylation

The complicated reaction mechanism and the character of competitive reactions lead to a stringent requirement for the catalyst of C4 alkylation process. Due to their unique properties, ionic liquids (ILs) are thought to be new potential acid catalysts for C4 alkylation. An analysis of the regular and modified chloroaluminate ILs, novel Br?nsted ILs and composite ILs used in isobutane/butene alkylation shows that the use of either ILs or ILs coupled with mineral acid as homogeneous catalysts can help to greatly adjust the acid strength. By modifying the struc-tural parameters of the cations and anions of the ILs, the solubility of the reactants could also be adjusted, which in turn displays a positive effect on improving the activity of ILs. Immobilization of ILs is an effective way to mod-ulate the surface adsorption/desorption properties and acid strength distribution of the solid acid catalysts. Such a process has a tremendous potential to reduce the deactivation of catalyst and enhance the activity of the solid acid catalyst. The development of novel acid catalysts for C4 alkylation is a comprehensive consideration of acid strength and its distribution, interfacial properties and transport characteristics.