離子材料協(xié)同酸催化C4烷基化反應(yīng)研究.pdf

1、C4烷基化反應(yīng)生產(chǎn)的烷基化油是提升汽油品質(zhì)的理想添加劑，生產(chǎn)烷基化油的工業(yè)過程也是石油煉制產(chǎn)業(yè)的重要過程。目前的烷基化生產(chǎn)工藝已經(jīng)無法滿足日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題。因此改進(jìn)烷基化生產(chǎn)工藝，尤其是提升烷基化催化劑，是一項非常迫切的任務(wù)。本論文的研究便是以此為出發(fā)點開展相關(guān)研究工作。
　　本論文合成了以[N222H]+為陽離子的一系列離子液體，對離子液體協(xié)同三氟甲磺酸催化異丁烷烷基化的性能進(jìn)行了研究。通過對離子液體/三氟甲磺酸耦合體系的酸度

2、的研究發(fā)現(xiàn)，[N222H]CF3SO3/三氟甲磺酸耦合體系的酸度由于陰離子簇[N222H(CF3SO3)x]的存在表現(xiàn)的更加穩(wěn)定，具有更加優(yōu)異的催化烷基化反應(yīng)的潛力。通過對[N222H] CF3SO3/CF3SO3H催化體系催化烷基化的性能評價和工藝優(yōu)化，取得了研究辛烷值達(dá)到97.3，C8選擇性達(dá)到86.23％的高品質(zhì)烷基化油。通過循環(huán)使用性能的考察發(fā)現(xiàn)，[N222H]CF3SO3/CF3SO3H催化體系得到的烷基化油的辛烷值較純CF3

3、SO3H催化劑要高出3個單位，并且在相同條件下的循環(huán)使用壽命是純CF3SO3H催化劑的1.7倍。
　　本論文還初步合成了具有聚合物和離子液體雙重優(yōu)勢的酸性聚合離子液體催化劑，探究了制各催化劑的工藝方法。聚合離子液體前驅(qū)體的BET表征顯示，材料的孔道直徑在48 nm左右，比表面積高達(dá)834.89 m2/g，遠(yuǎn)高于氧化鋁、氧化硅等的比表面積。通過對酸性聚合離子液體催化劑的催化性能評價，得到了C8選擇性為51.5％，研究辛烷值為90.0