固载化AlCl催化剂上苯与长链烯烃烷基化反应的研究

摘要

本文采用具有大、中双孔的γ-Al<,2>O<,3>为载体制备了固载化AlCl<,3>催化剂,在悬浮床反应器中进行了苯与1-十二烯烃烷基化反应的活性及稳定性研究,深入考察了反应温度、反应时间、反应物摩尔比等操作参数对催化剂及烷基化反应的影响,得到了反应的优化条件.在最佳工艺条件下,将以双孔γ-Al<,2>O<,3>为载体制备的固载化AlCl<,3>催化剂应用于苯与1-十二烯的连续化生产中,催化剂的寿命大于1000小时,单烷基苯的选择性一直保持在92﹪以上,2-LAB的选择性保持在40﹪左右;将固载化AlCl<,3>催化剂的载体换成介孔γ-Al<,2>O<,3>,考察其对工业混合烯烃的烷基化反应,效果也很显著:连续运转了1000小时,2-LAB的选择性保持在41﹪左右,并且在产物中没有发现大分子副产物的存在,单烷基苯的选择性为100﹪.考察了催化剂稳定性,并探讨了失活机理.通过对失活催化剂的分析发现,在苯与烯烃烷基化反应中,固载化AlCl<,3>催化剂的失活主要是因为反应过程中生成的大分子物质覆盖在催化剂的活性中心上,以及担载在催化剂上的含氯活性物种的流失和原料中的水使催化剂活性组分分解所致.采用溶剂洗脱的方法可对于较低反应温度下失活的催化剂进行再生,但是对于在较高反应温度失活的催化剂,产生的积炭分子量较大,很难用溶剂洗脱的方法使其再生;针对催化剂活性组分被破坏的情况,采用AlCl<,3>再植方法对其进行再生.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

引 言

1文献综述

1.1反应机理及传统工艺介绍

1.1.1质子酸为催化剂时烷基化反应机理(以氢氟酸为例)：

1.1.2路易斯酸为催化剂时的烷基化反应机理(以AlCl3为例)：

1.1.3传统生产工艺介绍

1.2直链烷基苯合成催化剂的研究进展

1.2.1氟化硅铝催化剂

1.2.2沸石分子筛催化剂

1.2.3杂多酸催化剂

1.2.4离子液体

1.3固载化AlCl3催化剂的研制与应用

1.3.1固载化AlCl3催化剂的制备方法

1.3.2 AlCl3固载化机理及其表面结构与活性中心

1.3.3固载化AlCl3催化剂的应用

1.4选题依据

2实验部分

2.1实验原料

2.2催化剂制备

2.2.1催化剂制备方法

2.2.2催化剂制备装置

2.3催化剂活性评价

2.3.1间歇式悬浮床反应器

2.3.2连续式悬浮床反应器

2.4反应原料的预处理

2.5产物分析方法

2.6应用氯离子选择性电极测定反应过程中流失的微量氯离子

3反应条件对固载化AlCl3催化剂上烷基化反应性能的影响

3.1反应时间的影响

3.2反应温度的影响

3.3苯烯比的影响

3.4催化剂用量的影响

3.5载体粒度的影响

3.5本章小结

4催化剂的稳定性及失活机理的研究

4.1催化剂的稳定性考察

4.1.1苯与纯1十二烯烃的烷基化反应寿命实验

4.1.2苯与工业烯烃的烷基化反应寿命实验

4.2催化剂失活原因的探讨及再生

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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