聚異丁烯胺的綠色制備及其工程基礎(chǔ)研究.pdf

1、近年來，汽車數(shù)量的增加帶來許多負(fù)面效應(yīng)，排放的廢氣已成為空氣污染的重要來源，降低汽油消耗和改善排放已成為能源研究領(lǐng)域的重中之重。在汽油中添加清凈分散劑能有效改善這一情況。目前國內(nèi)外市場上使用的汽油清凈分散劑主要是第四代產(chǎn)品，其成分主要是聚異丁烯胺。
　　本文重點對聚異丁烯胺的合成路徑及工程基礎(chǔ)進(jìn)行研究。
　　聚異丁烯胺的綠色制備方法:雙氧水和乙酸在固體酸催化劑WO3/ZrO2的作用下生成過氧乙酸，原位生成的過氧乙酸和聚異丁烯

2、進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，得到環(huán)氧聚異丁烯。以環(huán)氧聚異丁烯為原料與超臨界氨進(jìn)行胺解反應(yīng)，得到聚異丁烯胺。
　　WO3/ZrO2類固體酸具有較強(qiáng)的酸性、較好的熱穩(wěn)定性、環(huán)境友好性，成為催化劑的研究熱點。
　　通過研究催化劑制備過程的工藝參數(shù)，采用共沉淀方法，制備出適合環(huán)氧化反應(yīng)的固體酸催化劑WO3/ZrO2。利用N2吸附-脫附曲線、吡啶吸附的紅外光譜、X射線粉末衍射、氨氣吸附-程序升溫脫附和熱重分析等技術(shù)對催化劑進(jìn)行表征?？疾旃腆w酸的制

3、備條件如鎢的含量、焙燒溫度、分散劑含量和pH值對催化劑對催化劑結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。首次將其應(yīng)用聚烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)中，表現(xiàn)出良好的催化活性。考察固體酸WO3/ZrO2用量、反應(yīng)物原料配料比和溫度等對環(huán)氧化反應(yīng)的影響。
　　在聚異丁烯環(huán)氧化過程中，首先研究過氧乙酸反應(yīng)的本征動力學(xué)，討論假設(shè)不同速率控制步驟時得到的反應(yīng)動力學(xué)模型，建立模型參數(shù)擬合圖，對非線性模型參數(shù)用Levenberg-Maquardt法進(jìn)行估值，進(jìn)行相對誤差分析。研究表

4、明，建立的反應(yīng)動力學(xué)模型是可靠的。其次，本文對聚異丁烯環(huán)氧化過程進(jìn)行研究，建立液-液-固三相模型，討論乙酸，過氧乙酸在液液兩相中的分配系數(shù)。計算模型參數(shù)值，采用龍格庫塔法求解常微分方程組，研究不同溫度條件下，物質(zhì)摩爾濃度隨時間的變化，與實驗結(jié)果比較吻合，表明建立的動力學(xué)模型是可靠的。
　　以環(huán)氧聚異丁烯為原料與超臨界氨進(jìn)行胺解反應(yīng)，研究催化劑的種類、溫度、濃度對超臨界氨解反應(yīng)的影響。對體系動力學(xué)進(jìn)行研究，建立胺解動力學(xué)模型，得到不