離子液體/硫酸耦合體系催化C4烷基化反應研究
發(fā)布時間:2021-03-05 22:17
烷基化油是異丁烷和丁烯在強酸催化作用下經(jīng)過烷基化反應生成的以異辛烷為主的C8異構烷烴混合物,具有不含芳烴、烯烴和硫,高辛烷值,低蒸汽壓等優(yōu)點,是理想的高品質汽油調和組分。目前烷基化油在工業(yè)生產(chǎn)上主要以硫酸作為催化劑,但是硫酸工藝存在酸耗大和廢酸處理難等問題。本文首先通過在硫酸催化體系中添加離子液體助劑來改善反應體系的界面性質以強化反應過程,提高烷基化油產(chǎn)品質量。研究發(fā)現(xiàn),[OPSIm][HS04]/H2SO4和[Pr3NPS][HS04]/H2SO4兩種耦合體系的催化效果最好,最優(yōu)反應條件為:反應時間15 min,反應溫度3℃,酸烴比1:1,[OPSIrrm][HSO4]添加量100 mmol.L-1,而[Pr3NPS][HS04]的最優(yōu)添加量為200 mmol.L-1。其次,通過分子動力學模擬研究了分子尺度下離子液體助劑對酸烴兩相界面性質的調節(jié)作用,發(fā)現(xiàn)[OPSIm][HS04]和[Pr3NPS][HSO4]均能在一定程度上改善酸烴界面性質,其中[OPSIm][HSO4]能夠促進異丁烷在反應界面上的溶解,從而提高反應區(qū)域內的烷烯比;[Pr3NPS][HS04]可以顯著增加界面厚度,提...
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫酸烷基化流出物制冷工藝流程圖
圖?3.5?[OPSIm]丨HS〇4]的?UC-NMR?譜圖??Fig.?3.5?13C-NMR?spectrum?of?[OPSIm][HS04]??[OPSIm][HS04]:?13C-NMR?(101?MHz,?D20)?5?13.37,?20.21,?21.98,?25.04,?25.45,?28.34,??29.20,?31.13,?46.96,?47.35,?49.08,?122.24,?135.22.??D20??一?l?.?A?l.?l?t?i.?J?i?A?^??9.0?8.5?8.0?7.5?7.0?6.5?6.0?5.5?5.0?4.5?4.0?3.5?3.0?2.5?2.0??
圖?3.15?[Pro][HS〇4】的?FT-IR?譜圖??Fig.?3.15?FT-IR?spectrum?of?[Pro][HS04]??圖3.15中,864?cm-1處為硫酸氫根S-0單鍵的伸縮振動峰;2991?cm“處為仲胺N-??H單鍵的伸縮振動峰;1732?cn^1處為羧基00雙鍵的伸縮振動峰。??100?r???H?1156?1032??20?-??〇????I???I???I???I???I???I?.???4000?3500?3000?2500?2000?1500?1000?500??Wavenumber?(cm1)??圖3.16?[G丨y][HS〇4】的FT-IR譜圖??Fig.?3.16?FT-IR?spectrum?of?[Gly][HS04]??圖3.16中,859?cm-1處為硫酸氫根S-0單鍵的伸縮振動峰;3027?cm-1和2970?cm-1??處為伯胺N-H單鍵的伸縮振動峰;1744?cm-1處為狻基C=0雙鍵的伸縮振動峰。??3.4含水量分析??離子液體的合成過程中會加入一定量的水作為溶劑,雖然己經(jīng)通過真空干燥箱除去??多余的水分,但是由于離子液體粘度較大等原因,離子液體中仍然含有少量的水。硫酸??C4烷基化反應一般要求硫酸濃度不能低于90%,硫酸濃度過低不僅會導致設備的腐蝕,??還會使催化效果下降
【參考文獻】:
期刊論文
[1]“國六”的實施對進口機動車入境口岸排放檢測的影響及建議[J]. 韓道平,周保華,李秋誠,侯勇,何非,劉驍輝. 汽車工業(yè)研究. 2018(01)
[2]中國輕型車第六階段排放標準解讀[J]. 吳春玲,趙亮,劉雙喜,高章. 內燃機與配件. 2017(07)
[3]新型硫酸法C4烷基化工藝的模擬[J]. 原平方,劉春江. 石油化工. 2015(05)
[4]復合離子液體C4烷基化技術投產(chǎn)成功[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 2015(02)
[5]基于Aspen Plus用戶模型的MTBE反應精餾模擬[J]. 諸林,蔣鵬. 計算機與應用化學. 2015(01)
[6]混合丁烯/異丁烷硫酸烷基化反應動力學[J]. 李迪,孫偉振,奚楨浩,張明華,趙玲. 化工學報. 2015(02)
[7]Aspen Plus用戶模型技術的煤直接液化全流程模擬[J]. 單賢根,常小瑞,任瓊,江洪波,翁惠新. 計算機與應用化學. 2014(08)
[8]MTO與FCC汽油降烯烴組合反應催化劑的研究[J]. 趙如松,張娟娟,高俊斌. 工業(yè)催化. 2012(06)
[9]C4烴資源綜合利用技術進展[J]. 何英華,王苑,楊玉和,李洪濤,姜道華,劉龍,宋杰萍. 化工技術與開發(fā). 2012(03)
[10]SO3H-功能化季銨鹽離子液體催化酯交換制備生物柴油[J]. 左霜,林金清,孫亞飛,方國陽. 過程工程學報. 2011(01)
碩士論文
[1]硫酸烷基化過程研究及流程模擬[D]. 陳杰.華東理工大學 2013
本文編號:3065959
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫酸烷基化流出物制冷工藝流程圖
圖?3.5?[OPSIm]丨HS〇4]的?UC-NMR?譜圖??Fig.?3.5?13C-NMR?spectrum?of?[OPSIm][HS04]??[OPSIm][HS04]:?13C-NMR?(101?MHz,?D20)?5?13.37,?20.21,?21.98,?25.04,?25.45,?28.34,??29.20,?31.13,?46.96,?47.35,?49.08,?122.24,?135.22.??D20??一?l?.?A?l.?l?t?i.?J?i?A?^??9.0?8.5?8.0?7.5?7.0?6.5?6.0?5.5?5.0?4.5?4.0?3.5?3.0?2.5?2.0??
圖?3.15?[Pro][HS〇4】的?FT-IR?譜圖??Fig.?3.15?FT-IR?spectrum?of?[Pro][HS04]??圖3.15中,864?cm-1處為硫酸氫根S-0單鍵的伸縮振動峰;2991?cm“處為仲胺N-??H單鍵的伸縮振動峰;1732?cn^1處為羧基00雙鍵的伸縮振動峰。??100?r???H?1156?1032??20?-??〇????I???I???I???I???I???I?.???4000?3500?3000?2500?2000?1500?1000?500??Wavenumber?(cm1)??圖3.16?[G丨y][HS〇4】的FT-IR譜圖??Fig.?3.16?FT-IR?spectrum?of?[Gly][HS04]??圖3.16中,859?cm-1處為硫酸氫根S-0單鍵的伸縮振動峰;3027?cm-1和2970?cm-1??處為伯胺N-H單鍵的伸縮振動峰;1744?cm-1處為狻基C=0雙鍵的伸縮振動峰。??3.4含水量分析??離子液體的合成過程中會加入一定量的水作為溶劑,雖然己經(jīng)通過真空干燥箱除去??多余的水分,但是由于離子液體粘度較大等原因,離子液體中仍然含有少量的水。硫酸??C4烷基化反應一般要求硫酸濃度不能低于90%,硫酸濃度過低不僅會導致設備的腐蝕,??還會使催化效果下降
【參考文獻】:
期刊論文
[1]“國六”的實施對進口機動車入境口岸排放檢測的影響及建議[J]. 韓道平,周保華,李秋誠,侯勇,何非,劉驍輝. 汽車工業(yè)研究. 2018(01)
[2]中國輕型車第六階段排放標準解讀[J]. 吳春玲,趙亮,劉雙喜,高章. 內燃機與配件. 2017(07)
[3]新型硫酸法C4烷基化工藝的模擬[J]. 原平方,劉春江. 石油化工. 2015(05)
[4]復合離子液體C4烷基化技術投產(chǎn)成功[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 2015(02)
[5]基于Aspen Plus用戶模型的MTBE反應精餾模擬[J]. 諸林,蔣鵬. 計算機與應用化學. 2015(01)
[6]混合丁烯/異丁烷硫酸烷基化反應動力學[J]. 李迪,孫偉振,奚楨浩,張明華,趙玲. 化工學報. 2015(02)
[7]Aspen Plus用戶模型技術的煤直接液化全流程模擬[J]. 單賢根,常小瑞,任瓊,江洪波,翁惠新. 計算機與應用化學. 2014(08)
[8]MTO與FCC汽油降烯烴組合反應催化劑的研究[J]. 趙如松,張娟娟,高俊斌. 工業(yè)催化. 2012(06)
[9]C4烴資源綜合利用技術進展[J]. 何英華,王苑,楊玉和,李洪濤,姜道華,劉龍,宋杰萍. 化工技術與開發(fā). 2012(03)
[10]SO3H-功能化季銨鹽離子液體催化酯交換制備生物柴油[J]. 左霜,林金清,孫亞飛,方國陽. 過程工程學報. 2011(01)
碩士論文
[1]硫酸烷基化過程研究及流程模擬[D]. 陳杰.華東理工大學 2013
本文編號:3065959
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3065959.html
教材專著