盐酸三乙胺—三氯化铝离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应的研究
本文通过在氯铝酸离子液体中加入具有较强供电子能力的有机助剂进行改性，在保持催化活性的同时提高其对目的产物的选择性。无水AlCl3与Et3NHCl以摩尔比2：1合成的离子液体中分别加入不同有机助剂进行改性，在高压釜间歇反应器内评价了改性离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应的性能，以此考察不同改性助剂对于离子液体催化性能的影响。实验结果表明：苯改性离子液体可以大幅提高目的产物的选择性，在较温和反应条件下，烷基化产品中C8组分含量可以达到76％，TMP/DMH达到8.0以上，并且获得的烷基化油品质较好，已经达到工业硫酸法水平。无水AlCl3粉末中经加入苯改性后，用于催化异丁烷/丁烯烷基化反应，所得反应结果与离子液体相似。在此基础上，利用红外光谱与27Al核磁共振对改性前后离子液体和固体AlCl3进行了表征，发现：2AlCl3/Et3NHCl离子液体加入改性物质后其中阴离子结构发生变化，由单一的Al2Cl7-结构变为Al2Cl7-与AlCl4-二者共存。结合烷基化反应结果，分析认为：离子液体中呈游离态的微量AlCl3或Al2Cl6是催化烷基化反应的活性中心，改性物质与活性中心的络合有利于提高离子液体对异丁烷/丁烯烷基化的催化性能。
以Cu2+改性离子液体作为催化剂，将超重力反应器引入异丁烷/丁烯烷基化反应，利用其加强传质过程的特点来改善烷基化反应产物的分布。实验中考察了反应温度、压力以及转子转速对烷基化反应的影响。研究表明：在超重力反应器内，由于反应时间较短，传质效率高，可以使离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化的产物中TMP/DMH达到10.0左右，但由于超重力反应器的结构使烷基化反应存在气相反应区，导致烷基化油中C8选择性低于高压釜水平，反应温度对烷基化油品质的影响也更加显著。改变超重力反应器的结构，在强化传质的同时避免气相烷基化反应的发生，才能实现在超重力反应器内异丁烷/丁烯烷基化反应的优化。
离子液体;丁烷丁烯烷;基化反应;重力反应
北京化工大学
硕士
化学工艺
陈标华
2006
中文
TQ173.47
63
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）