本文關(guān)鍵詞：離子材料協(xié)同酸催化C4烷基化反應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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(guò)程也是石油煉制產(chǎn)業(yè)的重要過(guò)程。目前的烷基化生產(chǎn)工藝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)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(xiàng)非常迫切的任務(wù)。本論文的研究便是以此為出發(fā)點(diǎn)開(kāi)展相關(guān)研究工作。本論文合成了以[N_(222)H]+為陽(yáng)離子的一系列離子液體,對(duì)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(guò)對(duì)離子液體/三氟甲磺酸耦合體系的酸度的研究發(fā)現(xiàn),[N_(222)H]CF_3SO_3/三氟甲磺酸耦合體系的酸度由于陰離子簇[N_(222)H(CF_3SO_3)_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(guò)對(duì)[N_(222)H]CF_3SO_3/CF_3SO_3H催化體系催化烷基化的性能評(píng)價(jià)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(guò)循環(huán)使用性能的考察發(fā)現(xiàn),[N_(222)H]CF_3SO_3/CF_3SO_3H催化體系得到的烷基化油的辛烷值較純CF_3SO_3H催化劑要高出3個(gè)單位,并且在相同條件下的循環(huán)使用壽命是純CF_3SO_3H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(shì)的酸性聚合離子液體催化劑,探究了制備催化劑的工藝方法。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(guò)對(duì)酸性聚合離子液體催化劑的催化性能評(píng)價(jià),得到了C8選擇性為51.5%,研究辛烷值為90.0的烷基化油產(chǎn)品。連續(xù)催化性能評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,制得的酸性聚合離子液體催化劑可連續(xù)催化烷基化反應(yīng)50 min以上。
【關(guān)鍵詞】：烷基化 離子液體 三氟甲磺酸 聚合離子液體 離子簇
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE624.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 C4烷基化反應(yīng)機(jī)理11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外烷基化技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展12-15
• 1.3.1 烷基化催化劑研究進(jìn)展12-14
• 1.3.2 烷基化工藝技術(shù)發(fā)展14-15
• 1.4 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容15-18
• 第2章 離子液體催化體系的制備及表征18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑18-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備18-19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品19
• 2.2.3 檢測(cè)儀器19-20
• 2.2.4 離子液體合成裝置20-21
• 2.3 酸性離子液體的制備與表征21-23
• 2.3.1 離子液體的合成21
• 2.3.2 離子液體的紅外表征21-22
• 2.3.3 離子液體的NMR和ESI-MS表征22
• 2.3.4 離子液體的元素分析表征22-23
• 2.4 離子液體催化體系的物化性質(zhì)23-30
• 2.4.1 離子液體催化體系的酸度23-27
• 2.4.2 離子液體催化體系的物理性質(zhì)27-29
• 2.4.3 離子液體催化體系的腐蝕性能29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第3章 離子液體催化體系催化烷基化32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 催化劑評(píng)價(jià)原料及方法32-35
• 3.2.1 反應(yīng)原料32-33
• 3.2.2 烷基化反應(yīng)方法及裝置33-34
• 3.2.3 烷基化反應(yīng)產(chǎn)品的分析方法34
• 3.2.4 產(chǎn)品辛烷值計(jì)算方法34-35
• 3.3 反應(yīng)條件的優(yōu)選35-46
• 3.3.1 正交實(shí)驗(yàn)初步篩選35-37
• 3.3.2 酸度對(duì)烷基化反應(yīng)的影響37-38
• 3.3.3 酸烴比對(duì)烷基化反應(yīng)的影響38-39
• 3.3.4 反應(yīng)溫度對(duì)烷基化反應(yīng)的影響39-42
• 3.3.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)烷基化反應(yīng)的影響42-43
• 3.3.6 雜質(zhì)對(duì)烷基化反應(yīng)的影響43-45
• 3.3.7 烷烯比的選擇45
• 3.3.8 反應(yīng)壓力的優(yōu)選45-46
• 3.4 離子液體催化體系的循環(huán)使用性能46
• 3.5 本章小結(jié)46-49
• 第4章 酸性聚合離子液體合成及催化烷基化49-71
• 4.1 引言49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑49-51
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備49-50
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品50
• 4.2.3 檢測(cè)儀器50-51
• 4.2.4 酸性聚合離子液體合成裝置51
• 4.3 酸性聚合離子液體前驅(qū)體的合成與表征51-59
• 4.3.1 聚合離子液體前驅(qū)體的合成51-52
• 4.3.2 聚合離子液體前驅(qū)體的比表面積表征52-53
• 4.3.3 聚合離子液體前驅(qū)體的紅外表征53-54
• 4.3.4 聚合離子液體前驅(qū)體的熱穩(wěn)定性表征54-55
• 4.3.5 聚合離子液體前驅(qū)體的元素分析表征55
• 4.3.6 聚合離子液體前驅(qū)體的優(yōu)選55-57
• 4.3.7 聚合離子液體前驅(qū)體的X射線(xiàn)衍射表征57-58
• 4.3.8 聚合離子液體前驅(qū)體的SEM和TEM表征58-59
• 4.4 酸性聚合離子液體的合成與表征59-65
• 4.4.1 酸性聚合離子液體的合成59
• 4.4.2 酸性聚合離子液體的比表面積表征59-61
• 4.4.3 酸性聚合離子液體的紅外表征61-62
• 4.4.4 酸性聚合離子液體的熱穩(wěn)定性表征62-63
• 4.4.5 酸性聚合離子液體的X射線(xiàn)衍射表征63-64
• 4.4.6 酸性聚合離子液體的SEM和TEM表征64-65
• 4.4.7 酸性聚合離子液體的酸濃度表征65
• 4.5 酸性聚合離子液體的催化烷基化65-68
• 4.5.1 催化劑評(píng)價(jià)裝置搭建65-66
• 4.5.2 助劑添加量的影響66-67
• 4.5.3 連續(xù)催化性能評(píng)價(jià)67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文79-81
• 致謝81-83
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷83

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 洪關(guān)林;;酰胺的N—烷基化反應(yīng)[J];火炸藥;1982年02期

2 牛蓉,盧建軍,李凡,朱素渝,謝克昌;煤的烷基化反應(yīng)研究進(jìn)展[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2000年02期

3 胡q，

本文編號(hào)：427646