負(fù)載型固體酸催化劑上混合C-,4-餾份中異丁烯選擇性二聚的研究.pdf

1、異丁烯的齊聚反應(yīng)可生成二異丁烯(DIB)和三異丁烯(TIB)，DIB做為寶貴的化工原料越來越受到人們的重視。本論文研究負(fù)載型硫酸鋁和硫酸鋅兩種催化劑對(duì)混合C4中異丁烯選擇性齊聚反應(yīng)的催化性能。采用浸漬法制備負(fù)載型硫酸鹽催化劑，采用NH3-TPD和Py—FTIR研究催化劑的酸性質(zhì)。采用固定床反應(yīng)器，就如何提高異丁烯轉(zhuǎn)化率和異丁烯二聚體的選擇性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要結(jié)果如下： (1)硫酸鋁負(fù)載于二氧化硅后，活性組分高度分散在載體表面。

2、催化劑在異丁烯齊聚反應(yīng)中顯示出很好的催化活性。提高硫酸鋁負(fù)載量，催化劑的酸量增多，異丁烯轉(zhuǎn)化率提高，并可達(dá)到較高的二聚體選擇性。 金屬氧化物助劑對(duì)混合C4中異丁烯選擇性齊聚的催化性能影響不大，而堿性助劑NaOH可顯著降低催化劑的活性。添加NaOH后，不改變Al2(SO4)3在載體表面的分散狀態(tài)；但使部分中等強(qiáng)度以上酸中心轉(zhuǎn)化為弱酸中心。在40℃的低溫條件下，中等強(qiáng)度以上酸中心是催化異丁烯齊聚反應(yīng)的活性中心。Al2(SO4)3/S

3、iO2催化劑表面基本為B酸中心。 高溫和低空速有利于異丁烯的轉(zhuǎn)化，同時(shí)二聚體的選擇性下降；在研究范圍內(nèi)可忽略壓力對(duì)齊聚反應(yīng)的影響；穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入適量的NaOH后，Al2(SO4)3/SiO2催化劑具有高且穩(wěn)定的二異丁烯(DIB)選擇性，二聚體中DIB的選擇性在70h內(nèi)始終高達(dá)95％。 (2)以γ—Al2O3，SiO2和SiO2-Al2O3三種載體制備了負(fù)載型ZnSO4催化劑，結(jié)果為以SiO2為載體制備的催化劑顯

4、示出最高的二聚體選擇性。 對(duì)ZnSO4/SiO2，催化劑表面同時(shí)存在B酸中心和L酸中心。ZnSO4負(fù)載量增加，催化劑表面得酸量增多，但只提高弱酸中心和中等強(qiáng)度以上酸中心數(shù)量。 當(dāng)ZnSO4負(fù)載量為0.5 mmol/mL時(shí)，催化劑表現(xiàn)出最高的催化活性和較好的二聚體選擇性，此時(shí)活性組分以微晶形式存在。 采用混合填料方式、提高反應(yīng)溫度和降低空速，均可以提高異丁烯的轉(zhuǎn)化率，但二聚體選擇性出現(xiàn)降低的趨勢(shì)。 B酸中