长链烯烃-苯烷基化反应性能影响因素的研究

通过多种渠道对自行研制的固体酸催化剂的烷基化反应进行了考察。由于烷基化反应是厌水反应 ,故在反应中对催化剂中所含的物理及化学吸附水要严格的脱除。主要针对这方面的问题在工艺操作过程中分别对催化剂的活化方式、降温方式、进料温度以及不同排气速度等进行了考察 ,最后确定了活化方式为柱内活化 ,降温方式为快速降温 ,进料温度不大于 80℃ ,排气速度为 30mL/h。实验的最佳条件 :反应温度为 2 0 0～ 2 80℃、反应压力为 35～ 5 0MPa、苯烯摩尔比为 (8～ 1 0 )∶1。     

苯与直链烯烃烷基化的锆磷铝固体酸催化剂

通过水热法制备了锆磷铝固体酸催化剂;用XRD、FT-IR、MAS-NMR和N2-吸附法进行了表征;用正丁胺滴定法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了酸性质。以苯和长链烯烃的烷基化为探针反应,考察了催化剂的催化性能和再生性。结果表明,锆磷铝固体酸催化剂具有AlPO4-5相同的结构;表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,其酸强度和酸量高于AlPO4-5,随着焙烧温度的升高,总酸量基本不变,Lewis酸量减少,经酸处理后酸强度和酸量明显增加;在反应温度为220～260℃,反应压力为4.5～5.0MPa,空速为1.0h-1的反应条件下,烯烃的转化率达99.0%以上,2-LAB和3-LAB的选择性高达95.0%以上,并且具有良好的稳定性和再生性。     

InCl3负载型催化剂催化苯和苄氯烷基化反应的影响因素

研究了新型固体酸催化剂InCl3/HMS的制备因素对苯和苄氯烷基化反应的影响.实验结果表明,在所考察的三种催化剂浸渍溶剂中,催化剂的活性顺序是:乙腈＞乙醇＞丙酮;InCl3/HMS负载试剂中InCl3的最佳负载量为1.41 mmol/g,在7 min内苄氯的转化率可达90%以上,二苯甲烷的选择性可达到98%以上;负载催化剂的最佳活化温度为200℃;InCl3/HMS负载催化剂是一类对水份不敏感的催化剂,在水存在下,其活性无明显降低,而且易于回收,是一种性能优良的环境友好催化剂.     

离子液体中苯与己烯的烷基化反应

以离子液体为催化剂，考察了不同的离子液体、原料中水含量、苯和己烯之比、一定量质子酸对苯和己烯烷基化反应的影响。实验表明，离子液体的催化活性与其酸强度密切相关，只有在酸性条件下，离子液体对烷基化反应才有催化活性。酸性离子液体具有很高的催化活性和很好的烷基苯选择性，并且可以循环使用，活性基本没有降低。在优化的反应条件下，可以得到较高水平的己烯转化率，并且烷基苯的选择性很高。     

沸石催化剂上苯与乙烯烷基化反应的催化剂失活原因

针对催化精馏法炼厂干气制乙苯模试试验中存在的沸石催化剂缓慢失活现象,在固定床反应器上考察了低润湿率时催化剂失活情况,对失活催化剂进行了GC-MS分析. 研究了原料即炼厂干气和苯中的主要杂质--CO、CO2、水对催化剂寿命的影响. 结果表明:1) 低润湿率时导致催化剂失活的物质主要是苯的深度烷基化产物,虽然也发生了乙烯的齐聚反应,但生成的小分子物质随即参加烷基化反应,最终生成多烷基苯;2) CO和CO2对催化剂无不良影响,气相中的水含量在400×10-6以上或液相中水含量在70×10-6以上时,催化剂活性暂时有所降低.     

PW／MCM—41催化苯与长链烯烃烷基化

制备了不同负载量的负载型ＰＷ／ＭＣＭ－４１催化剂。通过ＸＲＤ、ＮＨ３－ＴＰＤ、Ｎ２吸附和苯与１－十二烯烷基化反应考察了ＰＷ／ＭＣＭ－４１催化剂的组成,酸性及孔结构对其催化性能的影响,并与ＨＹ分子筛进行比较。结果表明,在磷钨杂多酸负载量不高于５０％时,系列负载型ＰＷ／ＭＣＭ－４１催化剂兼备较强的酸性和单一的中孔结构特性,ＭＣＭ－５１载体的骨架结构保持较完整要多酸分散程度较高;通过改变预处理温度和杂多     

PW/MCM-41催化苯与长链烯烃烷基化

制备了不同负载量的负载型PW/MCM-41催化剂。通过XRD、NH3-TPD、N2吸附和苯与1-十二烯烷基化反应考察了PW/MCM-41催化剂的组成、酸性及孔结构对其催化性能的影响,并与HY分子筛进行比较。结果表明,在磷钨杂多酸负载量不高于50%时,系列负载型PW/MCM-41催化剂兼备较强的酸性和单一的中孔结构特性,MCM-41载体的骨架结构保持较完整,杂多酸分散程度较高;通过改变预处理温度和杂多酸的负载量,可有效地调整PW/MCM-41的催化性能;与HY分子筛相比,PW(50)/MCM-41催化剂对苯与1-十二烯烷基化反应显示出较高的催化活性、稳定性和线性烷基苯选择性,而且线性烷基苯异构体分布更合理。     

异丁烷与丁烯烷基化反应催化剂的研究进展

阐述了异丁烷与丁烯烷基化反应的研究现状,讨论了一些固体催化剂和液体催化剂的主要特点及其优缺点,介绍了超临界条件下异丁烷与丁烯烷基化反应的发展现状,并预测了超临界条件下异丁烷与丁烯烷基化反应的发展前景。结果表明,Ｂ酸少,Ｌ酸多,比表面积在的大孔径分子筛有望成为超临界烷基化反应的理想催化剂。     

MCM-56分子筛的静态合成及对苯与长链烯烃烷基化反应的催化性能

以六甲基亚胺为模板剂,静态水热晶化法合成了MCM-56分子筛,通过X-射线衍射、N2等温吸附等方法对样品进行表征.当硅铝比低于20时易生成MCM-49和丝光沸石,加入少量碱能提高分子筛的相对结晶度,最佳合成温度为135～150 ℃,时间分别为3天.考察了MCM-56对苯和长链烯烃烷基化反应的催化活性,并与MCM-22进行了对比.实验表明,在最佳反应温度120 ℃时,烯烃的转化率为29.35%,烷基苯(LAB)的选择性为98.22%,MCM-56的催化活性明显低于MCM-22.     

沸石催化剂上苯与乙烯烷基化反应宏观动力学及反应器模拟

利用已得到的β沸石催化剂上苯与乙烯烷基化反应本征动力学模型,用内扩散有效因子校正内扩散影响,有关关联式计算外扩散传质系数,采用Ｓoave模型估算加压下气液相界面上乙烯的液相平衡,对以纯为原料１．５t/a乙苯和以催化裂化干气为原料１０t/a 乙苯的并流鼓泡床工业反应器进行了模拟计算。     

WO3/ZrO2固体酸催化剂上苯和1-十二烯的烷基化

通过偏钨酸铵和氢氧化锆的润湿-浸渍法制备了WO3/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行了表征,并在苯和1-十二烯的烷基化反应中进行了评价。考察了催化剂的焙烧温度、反应时间、WO3的质量分数、苯烯摩尔比、催化剂的质量分数等对烷基化反应的影响以及催化剂的再生性能。结果表明,焙烧温度在750~850℃,WO3的质量分数为5%~25%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在L酸中心和B酸中心,并且可以相互转化。WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯和1-十二烯的液相烷基化反应中表现出良好的催化性能和可再生性。反应的适宜条件为:反应时间为45 min,催化剂焙烧温度为750℃,WO3的质量分数为15%,苯与1-十二烯的摩尔比为10,催化剂的质量分数4%。在此条件下,1-十二烯的转化率为97.3%,LAB的选择性为93.7%,2-LAB的选择性为71.4%。     

苯和1-十二烯在甲烷磺酸催化剂中的液相烷基化

研究了苯和1-十二烯在甲烷磺酸(MSA)中的液相烷基化反应,考察了反应温度、反应时间、苯与1-十二烯的摩尔比、甲烷磺酸的含量等反应条件对烷基化反应的影响以及甲烷磺酸的重复使用性。结果表明,甲烷磺酸在苯和1-十二烯的液相烷基化反应中具有良好的催化性能,积聚在反应体系中的高沸点化合物可能引起甲烷磺酸的失活。在甲烷磺酸与1-十二烯摩尔比为1.0、苯与1-十二烯的摩尔比为8∶1、反应温度为83℃、反应时间为6 h的条件下,1-十二烯的转化率为1 0 0%,苯基十二烷的选择性为9 8.8 4%,2-苯基十二烷的选择性为26.65%。     

不同分子筛的结构和酸性对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用XRD、NH_3-PTD、吡啶吸附红外光谱、异丙苯裂解、比表面积测定等方法表征了Y、USY、ZSM-5、β、M和MCM-41分子筛的结构和酸性质,考察了不同分子筛对苯与1-十二烯烷基化反应的催化性能。对于Y型分子筛,烷基化反应在中强酸和强酸中心上都能发生,可在30～60℃低温和大空速条件下使用,转化率和选择性都高于98％,其催化活性大大高于其它分子筛。研究表明,孔道小于十二元环的分子筛不能用于此烷基化反应,具有三维孔道结构的分子筛其催化活性比一维和二维的高,晶体内部含有大孔径超笼时,则2-和3-苯基烷烃的选择性降低。选用中强酸比例高的分子筛有利于提高反应寿命。     

邻二甲苯和苯乙烯在WO3／ZrO2固体超强酸的烷基化反应

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)6H2W12O40制备了WO3/ZrO2固体超强酸催化剂;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;研究了以邻二甲苯和苯乙烯制备1-苯基-1-(3,4-二甲基苯基)-乙烷(PXE)的烷基化反应,考察了催化剂的焙烧温度、WO3的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量对反应的影响以及催化剂稳定性.结果表明,在750～850 ℃,WO3的负载量为5%～15%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且可以相互转化;WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯乙烯和邻二甲苯的烷基化反应中表现出良好的催化性能和稳定性;该反应的最佳实验条件为反应温度为100 ℃,n(邻二甲苯)/n(苯乙烯)=5.0,反应时间为5 h,催化剂用量为2.0 g.     

用HF/USY 催化剂催化合成十四烷基苯

采用负载氢氟酸的USY 分子筛作为催化剂, 以苯和十四碳烯为原料, 经烷基化反应合成十四烷基苯。在微型液相固定床反应器上考察了反应温度、焙烧温度、空速、催化剂组成等反应条件对催化剂性能的影响并考察了催化剂的稳定性。研究结果表明, 氟的负载质量分数为6 .0 %, 焙烧温度为300 ℃, 反应温度140 ℃, 空速为3.0h^-1 , 苯烯摩尔比为10∶1 的条件下, 十四碳烯的转化率为98 .54%, 2 -LAB(2 -烷基苯)的选择性为52.68%。HF/USY 催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

硫化条件对水溶性Ni催化剂抑焦活性的影响

采用显微观察、SEM、XRD、激光粒度分析等手段,对水溶性Ni催化剂及其前体在渣油悬浮床加氢工艺不同阶段的存在状态进行了观测,分析了不同硫化时间下Ni催化剂的组成和粒度分布,并对不同硫化时间和不同质量分数的催化剂进行了渣油加氢裂化抑焦活性评价。结果表明,硫化时间的增长,生成的硫化态催化剂晶形发生了相应的变化,随着硫化时间的延长和催化剂质量分数的提高,催化剂的抑制生焦活性提高;当硫化时间超过3h,催化剂质量分数大于2000μg／g时,催化剂抑焦活性的变化趋于平稳。     

新型碳基固体强酸催化剂在高酸值生物柴油中的催化性能

通过膨化淀粉和对-甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备了新型碳基固体强酸催化剂,研究了新型碳基固体强酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察了乙醇与油酸摩尔比、催化剂质量浓度和反应时间等因素对收率的影响。结果表明,新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化中具有较好的催化活性,在醇酸的摩尔比8:1、w(催化剂)为5.0%和回流反应时间6.0h的条件下,油酸乙酯收率可达83.78%,经过6次使用,催化剂保持良好的催化活性。