合成4-甲基-1-戊烯的固體超強(qiáng)堿K-K2CO3催化性能研究.pdf

1、丙烯二聚合成的4-甲基-1-戊烯(4MP1)可用于線性低密度聚乙烯的共聚合成，而其自聚形成的聚4-甲基-1-戊烯(TPX)更是一種重要的熱塑性塑料，因此，開發(fā)其合成工藝對現(xiàn)代高級烯烴發(fā)展具有十分重要的意義。
　　本實(shí)驗(yàn)采用FT-IR、XRD、TG-DSC對固體超強(qiáng)堿K/K2CO3的表面堿位性質(zhì)進(jìn)行研究，并考察了固體超強(qiáng)堿K/K2CO3的制備條件以及催化合成4MP1的反應(yīng)工藝條件，研究結(jié)果如下:
　　(1)采用FT-IR、TG

2、-DSC等表征手段考查了載體的預(yù)處理?xiàng)l件對催化劑的表面堿位影響，研究結(jié)果表明高溫和長時間處理均可加快表面酸性分子的脫除及表面堿位的形成，并能提高催化劑的表面堿強(qiáng)度。從XRD結(jié)果看出，高堿金屬負(fù)載量、大載體粒徑、較短的堿金屬負(fù)載時間會增大表面晶粒尺寸，提高催化劑的表面堿強(qiáng)度，并且高溫條件下長時間負(fù)載會導(dǎo)致載體表面堿金屬的流失。
　　(2)考查了載體預(yù)處理溫度、預(yù)處理時間、載體粒徑，堿金屬負(fù)載量、負(fù)載時間及負(fù)載溫度等條件對固體超強(qiáng)堿催

3、化劑催化活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:粒徑為300μm的K2CO3載體在320℃下處理2h，于惰性氣體氛圍下負(fù)載4.3wt％堿金屬K，負(fù)載時間為1.5h，此時催化劑表面堿金屬分散度及堿強(qiáng)度較高，微晶尺寸適中，可有效地催化丙烯二聚反應(yīng)的進(jìn)行，得到丙烯單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)20％，4MP1選擇性可達(dá)87％。
　　(3)考查了反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、催化劑稀釋比和空速等因素對4MP1合成工藝的影響。研究結(jié)果表明:在150℃、8MPa、稀釋比1∶1、1.

4、0h-1空速下，丙烯二聚合成4MP1的單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)20％，4MP1選擇性達(dá)88％以上。固體超強(qiáng)堿催化劑能在200h以內(nèi)保持高活性，丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)19％以上，4MP1選擇性達(dá)87％，反應(yīng)效果較好，基本滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。
　　(4)4MP1的異構(gòu)化反應(yīng)隨溫度的升高而加快，180℃后異構(gòu)化反應(yīng)速率達(dá)到主反應(yīng)速率的35.6％。低溫及高空速可抑制催化劑異構(gòu)化反應(yīng)活性。丙烯分子在反應(yīng)時易與4MP1在活性位上發(fā)生競爭吸附，使得高壓下4MP1異