异丁烷/丁烯烷基化分子筛催化剂的失活研究进展

分子筛催化剂在催化异丁烷/丁烯烷基化中具有良好的应用前景,但易失活,需频繁再生。系统总结分子筛催化剂在异丁烷/丁烯烷基化反应中的研究进展,认为烯烃低聚物覆盖活性位、堵塞分子筛孔道是催化剂失活的直接原因。论述了分子筛性能及烷基化反应条件对分子筛失活的影响,指出具有合适B酸强度和数量、易于丁烯低聚物脱附、利于扩散的分子筛催化剂是未来的研究方向。     

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。     

异丁烷与丁烯烷基化反应用新分了筛催化剂的研究

探讨了六方沸石分子筛催化剂对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化活性,。实验确定了烷基化反就的工,以应时间,异丁烷与丁烯尔比及反应压力对丁烯转化率及目的产物Ｃ＾０８的选择性的影响。     

杂原子磷铝分子筛上异丁烷和丁烯烷基化反应

用水热合成法合成了一种锆—硼—硅磷铝分子筛,通过化学分析,测定晶胞参数及用XRD、MAS NM方法进行表征,证实了锆—硼—硅原子进入了分子筛骨架,并且具有和AlPO4 5相似的结构;用IR、NH3 TPD表征方法测出了它们的酸性,测定结果表明,它具有L酸和B酸中心,以中等强度酸为主。在异构烷烃与烯烃的烷基化反应中表现出良好的催化活性,并对TMP和DHM具有高选择性,有可能替代HF成为一种环境友好的新型催化剂。     

异丁烷与丁烯烷基化反应固体酸催化剂的进展

综述了异丁烷与丁烯烷基化反应固体酸催化剂的研究现状及发展趋势。探讨了该反应的特点、固体酸催化反应机理及用于此反应的固体酸催化剂应满足的条件。提出了应从提高催化剂对异丁烷的选择性吸附及将催化剂的开发与反应器的设计及催化剂再生相结合的开发思路。     

分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应的失活行为及对策分析

分子筛在催化异丁烷/丁烯烷基化反应过程中表现出良好的催化活性和择形选择性,但反应过程易生焦,导致催化剂寿命较短。本文对分子筛的宏观失活过程、焦组分的定性表征分析和失活分子筛的处理对策进行了综述,发现目前对焦组分的定性和定量分析并不全面,而现有的结论多是基于实验现象的宏观推测,导致分子筛的失活机理研究并不明确;在失活处理对策方面,再生后的分子筛活性不理想且工艺复杂、投资较大。本文在总结焦组分的结构特征基础上,以焦组分模型化合物为导向,对其生焦路径进行了推导,为从动力学角度进行焦组分的定量研究提供了可能性。另外多角度分析了分子筛生焦失活原因,并提出微观层面界定焦组分对分子筛性能影响的差异性是进一步研究烷基化反应分子筛失活机理的方向。     

离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应的研究进展

简要介绍了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的传统烷基化催化剂和固体酸催化剂的优缺点。阐述了离子液体的性质及其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的可能。综述了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的氯铝酸离子液体,包括常规氯铝酸离子液体催化剂、改性的氯铝酸离子液体催化剂和复合离子液体催化剂。同时指出了这些催化剂存在的问题。着重强调了非氯铝酸离子液体在催化异丁烷/丁烯烷基化反应中的优势特点及其最新研究进展。     

氟化铵改性HUSY分子筛催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应的研究

利用氟化铵溶液对HUSY分子筛进行改性,采用扫描电镜、X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3-程序升温脱附等方法对改性前后分子筛的形貌特征、晶相结构、孔道结构和酸性等进行表征,并考察了氟化铵处理时间对分子筛催化异丁烧/1-丁烯烷基化性能的影响.结果表明,氟化铵改性后分子筛的基本骨架结构得以保持,比表面积和微孔孔容减小,介孔...     

异丁烷丁烯烷基化工艺技术应用进展

介绍了氢氟酸烷基化、硫酸烷基化、离子液体烷基化、固体酸烷基化等异丁烷丁烯烷基化技术特点以及工业应用情况。分析指出尽管硫酸烷基化工艺存在废酸处理、设备腐蚀等问题,但就安全性和易操作性而言硫酸烷基化技术仍是现阶段生产烷基化油技术路线中最好的选择。复合离子液体在异丁烷丁烯烷基化反应中显示出比硫酸和氢氟酸更高的催化活性,是另一个可供选择的生产高质量烷基化油的技术路线。异丁烷丁烯固体酸烷基化技术相比于其他液体烷基化工艺从本质上实现了安全、环保,是未来异丁烷丁烯烷基化技术的发展方向。     

固体酸催化剂在异丁烷／丁烯烷基化反应中的应用

概述了沸石催化剂、固体超强酸催化剂等在异丁烷／丁烯烷基化反应中地研究进展及其应用效益。     

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。     

稀土La改性X分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应

采用液相离子交换法,通过改变交换和焙烧次数制备了5种不同浓度稀土La改性的X分子筛催化剂,使用连续进料的固定床反应器评价其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的性能,分析了分子筛物相结构的变化,考察了分子筛的酸性. 结果表明,催化剂制备过程对催化剂结构和性能影响显著,La3+改性后X分子筛结晶度下降,但酸度显著增强,随La3+交换次数增加,分子筛的B酸量增多,L酸量减少;5种催化剂中,焙烧前离子交换2次、焙烧后再交换3次、再焙烧所制催化剂催化性能最佳,丁烯的初始转化率为89.94%, C8收率可达66.71%,这归因于酸性增加加快了氢负离子转移,降低了碳正离子上发生重复烷基化的可能性,抑制了大分子生成. 反应温度和烯烃空速对反应影响显著,温度从80℃升至100℃,副反应裂解生成的C5?C7从9.64%增加到36.74%;丁烯进料空速从0.1 h?1降至0.05 h?1时,低聚生成的C9+从7.2%增至31%.     

Nafion-H as catalyst for isobutane/2-butene alkylation compared with a cerium exchanged Y zeolite

A solid superacidic Nafion-H polymer was examined as a catalyst for isobutane/2-butene alkylation and compared with a cerium-exchanged Y zeolite. Both catalysts demonstrate initial alkylation activity with rapid decrease in alkylation selectivity. The total product distributions were found to be significantly different after three hours of reaction. Nafion-H showed less selectivity towards iso-octanes, but formed relatively more 2,2,4-trimethylpentane. The differences between the two catalysts suggest dissimilar favoured reaction mechanisms.     

Comparative catalytic study on butene/isobutane alkylation over LaX and CeX zeolites: The influence of calcination atmosphere

Lanthanum-containing (LaX) and cerium-containing X zeolites (CeX) were prepared by a double-exchange, double-calcination method. By changing the calcination atmospheres between nitrogen and air, the Ce^IV contents in CeX zeolites were adjusted and their impacts on physicochemical properties and catalytic performance in isobutane alkylation were established. The crystallinity of CeX zeolite was found to be negatively correlated with the Ce^IV content. This i s believed to be due to the water formed during the oxidation of Ce^III, which facilitates the framework dealumination. As a consequence, calcining in air resulted in a great elimination of strong Brønsted acid sites while under nitrogen protection, this phenomenon was mostly hindered and the sample's acidity was preserved. When tested in a continuously flowed slurry reactor, the catalyst lifetime for isobutane alkylation was found to be linearly related to the strong Brønsted acid concentration. In addition, Ce³⁺ was found more benefit for the hydride transfer compared with La³⁺, which is ascribed to the stronger polarization effect on the CH bond of isobutane. Moreover, the decline of hydride transfer activity can be slowed down by the catalytic cracking of the bulky molecules. Based on the product distribution, a new catalytic cycle of dimethylhexanes (DMHs) involving a direct formation of isobutene rather than tert-butyl carbocation was proposed in isobutane alkylation.     

异丁烷-丁烯固体酸烷基化反应动力学研究进展

探究了固体酸烷基化反应机理和转化规律,对其进行动力学研究具有重要的理论和现实意义.概述了固体酸烷基化反应体系具有代表性的动力学研究成果,总结了不同尺度动力学模型的建立规则和对改善催化剂失活所提供的建议,指出建立固体酸烷基化分子水平机理层面动力学模型,对本征动力学性质进行描述,反映动力学参数与原料性质、操作变量、催化剂之间存在的内在联系,可以更好地为新型催化剂研发、反应器设计和工艺流程优化提供理论支持.     

Beta分子筛改性对催化苯和乙烯烷基化反应的影响

苯和乙烯烷基化反应是重要的乙苯生产途径,Beta分子筛是该过程的重要催化剂。苯和乙烯烷基化反应是一个酸中心催化过程,因此Beta分子筛的表面酸性与催化反应性能之间有密切联系。对工业Beta分子筛进行浸Mg、高温水蒸汽处理和高温焙烧等改性处理,考察改性方法对Beta分子筛酸性及催化苯和乙烯烷基化性能的影响,结果表明,浸Mg改性能增加分子筛总酸量,但酸强度降低,导致催化活性降低,苯和乙烯烷基化反应主要发生在分子筛强酸中心;高温水蒸汽处理后,分子筛酸强度分布基本不变,但总酸量降低,导致乙烯转化率降低;高温焙烧处理导致分子筛结晶度下降,催化活性下降。     

Performance of potassium 12-tungstophosphoric salts as catalysts for isobutane/butene alkylation in subcritical and supercritical phases

Potassium salts of H₃PW₁₂O₄₀ heteropolyacid have been synthesised with different K contents and studied for their acid and catalytic properties in liquid phase isobutane alkylation by but-2-ene or but-1-ene. Subcritical and supercritical conditions have been chosen for comparison in a batch reactor.

The influence of the protonic site density has been studied. High acid density was observed to be detrimental for akylation reaction which was explained by increased olefin dimerisation, the main side reaction responsible of catalyst poisoning. A K_2.6H_0.4P sample was tested in a batch reactor in liquid subcritical, near supercritical and in low and high density supercritical isobutane/butene mixture (418 K, P=4–9 MPa). An increase in the quality of the alkylate with the density of the supercritical phase was observed which almost counterbalanced the negative effect of the high temperature necessary to reach supercritical isobutane conditions.

In the presence of porous alkaline salts of 12-tungstophosphoric acid, alkylation to oligomerisation ratio is significantly improved over solids with a low density of strong Brønsted sites and by the use of high density supercritical isobutane conditions, the latter preserving hydride transfer and trimethyl pentane (TMP) formation.