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(xiàn)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(kāi)發(fā)其合成工藝對(duì)現(xiàn)代高級(jí)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(duì)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(duì)催化劑的表面堿位影響，研究結(jié)果表明高溫和長(zhǎng)時(shí)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(shí)間會(huì)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(zhǎng)時(shí)間負(fù)載會(huì)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(shí)間、載體粒徑，堿金屬負(fù)載量、負(fù)載時(shí)間及負(fù)載溫度等條件對(duì)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(shí)間為1.5h，此時(shí)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(duì)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?xún)?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(mǎn)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(shí)易與4MP1在活性位上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，使得高壓下4MP1異