酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
发布时间：2021-02-07 13:32
目前应用于异丁烷/丁烯烷基化反应制备烷基化汽油的工业化催化剂诸如浓硫酸、氢氟酸、沸石分子筛等存在着酸耗高、环境污染严重、失活较快等缺点,以探寻绿色环保高效催化剂为目标,本文设计合成了三种不同种类酸功能型离子液体,并将其应用于催化异丁烷与异丁烯的烷基化反应,以制备高辛烷值烷基化汽油。利用红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（1H NMR）等方法手段对离子液体的结构进行了表征,利用热重（TG-DTG）分析对离子液体的稳定性进行了测定。建立了三大催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系,分别为:（1）Br?nsted-Lewis双酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系;（2）Lewis酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系;（3）Br?nsted酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系。以N-甲基吡咯烷酮、盐酸、三氯化铝等为原料,设计合成了一系列Br?nsted-Lewis双酸功能型离子液体,并将其应用于催化异丁烷/异丁烯烷基化反应,筛选出催化制备烷基化汽油效果最好的催化剂是[Hnmp]Cl-1.6AlCl3。考察了反应温度、反应时间、离子液体加入量、反应转速以及循环使用寿命...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
1 文献综述
1.1 烷基化汽油特点及其现状
1.2 烷基化反应的机理
1.3 传统无机酸催化烷基化
2SO4催化烷基化"> 1.3.1 H2SO4催化烷基化
1.3.2 HF酸催化烷基化
1.4 离子液体催化烷基化
1.4.1 离子液体简介
1.4.2 Lewis酸离子液体催化烷基化
1.4.3 Br?nsted酸离子液体催化烷基化
1.4.4 Br?nsted-Lewis双酸性离子液体催化烷基化
1.5 固体酸催化烷基化
1.6 研究内容和选题意义
2 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的合成
2.4 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的表征
2.5 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应
2.5.1 烷基化反应实验方法
2.5.2 气相色谱的测试条件
2.6 离子液体表征
2.6.1 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的吡啶-红外表征
2.6.2 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的热重表征
2.6.3 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的红外表征
2.7 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
2.7.1 不同种类Br?nsted-Lewis双酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.2 不同摩尔比组成的Br?nsted-Lewis双酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应影响
2.7.3 反应温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.4 离子液体加入量对异丁烷烷基化反应的影响
2.7.5 反应时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.6 反应转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.7 催化剂的循环使用寿命
2.8 本章小结
3 Lewis酸低温共熔离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 Lewis酸低温共熔离子液体的合成方法
3.4 Lewis酸低温共熔离子液体的表征
3.5 Lewis酸离子液体低温共熔盐催化异丁烷烷基化反应
3.5.1 烷基化反应实验方法
3.5.2 气相色谱的测试条件
3.6 离子液体表征
3.6.1 Lewis酸低温共熔离子液体红外表征
3.6.2 Lewis酸低温共熔离子液体热重表征
3.6.3 Lewis酸低温共熔离子液体乙腈红外表征
3.6.4 不同Lewis酸低温共熔离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.6.5 不同Lewis酸低温共熔离子液体的粘度
3.7 Lewis酸低温共熔离子液体催化制备烷基化汽油反应工艺优化
3.7.1 离子液体不同摩尔比组成对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.2 离子液体用量对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.3 温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.4 时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.5 转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.6 金属抑制剂CuCl的加入对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.7 催化剂的使用寿命
3.8 本章小结
4 聚醚型Br?nsted酸离子液体耦合三氟甲磺酸催化异丁烷烷基化反应研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 聚醚型Br?nsted酸离子液体的制备
4.3.1 聚醚型Br?nsted酸离子液体结构及简称
4.3.2 聚醚型Br?nsted酸离子液体的合成
4.4 聚醚型Br?nsted酸离子液体的表征
4.5 聚醚型 Br?nsted 酸离子液体催化异丁烷烷基化反应
4.5.1 烷基化反应实验方法
4.5.2 气相色谱的测试条件
4.6 结果与讨论
4.6.1 聚醚型Br?nsted酸离子液体的红外表征
4.6.2 聚醚型Br?nsted酸离子液体的核磁共振氢谱表征
4.6.3 聚醚型Br?nsted酸离子液体的热重分析表征
4.6.4 聚醚型Br?nsted酸离子液体物理性能
4.6.5 聚合度n与环氧乙烷加入量的关系
4.7 聚醚型Br?nsted酸离子液体催化制备高烷基化汽油反应工艺化
4.7.1 不同聚合度聚醚型 Br?nsted 酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.2 催化剂酸度对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.3 温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.4 时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.5 转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.6 添加剂叔丁基溴的加入对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.7 催化剂的循环使用寿命
4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体中异丁烷/2-丁烯烷基化反应机理研究[J]. 王丽红,李瑞,刘鹰,胡瑞生. 燃料化学学报. 2016(06)
[2]醚基功能化离子液体合成及催化烷基化反应[J]. 卢丹,赵国英,任保增,江振西,张锁江. 化工学报. 2015(07)
[3]混合丁烯/异丁烷硫酸烷基化反应动力学[J]. 李迪,孙伟振,奚桢浩,张明华,赵玲. 化工学报. 2015(02)
[4]液体酸烷基化技术进展[J]. 马会霞,周峰,乔凯. 化工进展. 2014(S1)
[5]Cu对离子液体异丁烷/丁烯烷基化反应选择性的影响研究[J]. 刘鹰,孙宏娟,丛迎楠,胡瑞生. 燃料化学学报. 2014(08)
[6]异丁烷化工利用技术现状及发展趋势[J]. 耿旺,汤俊宏,孔德峰. 石油化工. 2013(03)
[7]Chlorogallate（Ⅲ） ionic liquids: Synthesis, acidity determination and their catalytic performances for isobutane alkylation[J]. XING XueQi1,2, ZHAO GuoYing1* & CUI JianZhong2 1Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, Key Laboratory of Green Process and Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2Department of Chemistry, Tianjin University, Tianjin 300072, China. Science China（Chemistry）. 2012(08)
[8]离子液体/CF3SO3H耦合催化1-丁烯/异丁烷烷基化反应[J]. 王鹏,张镇,李海方,张鹏,兰玲,赵国英. 过程工程学报. 2012(02)
[9]我国混合碳四的化工利用现状及发展前景[J]. 张甫,易金华,雷元柏,章志平,任颖. 化工生产与技术. 2011(04)
[10]碳四烃的综合利用研究[J]. 李涛,柏基业,姚小利. 石油化工. 2009(11)
硕士论文
[1]离子液体酸催化异丁烷烷基化反应的研究[D]. 李海方.河北科技大学 2013
本文编号：3022300
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
1 文献综述
1.1 烷基化汽油特点及其现状
1.2 烷基化反应的机理
1.3 传统无机酸催化烷基化
2SO4催化烷基化"> 1.3.1 H2SO4催化烷基化
1.3.2 HF酸催化烷基化
1.4 离子液体催化烷基化
1.4.1 离子液体简介
1.4.2 Lewis酸离子液体催化烷基化
1.4.3 Br?nsted酸离子液体催化烷基化
1.4.4 Br?nsted-Lewis双酸性离子液体催化烷基化
1.5 固体酸催化烷基化
1.6 研究内容和选题意义
2 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的合成
2.4 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的表征
2.5 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应
2.5.1 烷基化反应实验方法
2.5.2 气相色谱的测试条件
2.6 离子液体表征
2.6.1 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的吡啶-红外表征
2.6.2 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的热重表征
2.6.3 Br?nsted-Lewis双酸离子液体的红外表征
2.7 Br?nsted-Lewis双酸离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
2.7.1 不同种类Br?nsted-Lewis双酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.2 不同摩尔比组成的Br?nsted-Lewis双酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应影响
2.7.3 反应温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.4 离子液体加入量对异丁烷烷基化反应的影响
2.7.5 反应时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.6 反应转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
2.7.7 催化剂的循环使用寿命
2.8 本章小结
3 Lewis酸低温共熔离子液体催化异丁烷烷基化反应研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 Lewis酸低温共熔离子液体的合成方法
3.4 Lewis酸低温共熔离子液体的表征
3.5 Lewis酸离子液体低温共熔盐催化异丁烷烷基化反应
3.5.1 烷基化反应实验方法
3.5.2 气相色谱的测试条件
3.6 离子液体表征
3.6.1 Lewis酸低温共熔离子液体红外表征
3.6.2 Lewis酸低温共熔离子液体热重表征
3.6.3 Lewis酸低温共熔离子液体乙腈红外表征
3.6.4 不同Lewis酸低温共熔离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.6.5 不同Lewis酸低温共熔离子液体的粘度
3.7 Lewis酸低温共熔离子液体催化制备烷基化汽油反应工艺优化
3.7.1 离子液体不同摩尔比组成对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.2 离子液体用量对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.3 温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.4 时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.5 转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.6 金属抑制剂CuCl的加入对催化异丁烷烷基化反应的影响
3.7.7 催化剂的使用寿命
3.8 本章小结
4 聚醚型Br?nsted酸离子液体耦合三氟甲磺酸催化异丁烷烷基化反应研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 聚醚型Br?nsted酸离子液体的制备
4.3.1 聚醚型Br?nsted酸离子液体结构及简称
4.3.2 聚醚型Br?nsted酸离子液体的合成
4.4 聚醚型Br?nsted酸离子液体的表征
4.5 聚醚型 Br?nsted 酸离子液体催化异丁烷烷基化反应
4.5.1 烷基化反应实验方法
4.5.2 气相色谱的测试条件
4.6 结果与讨论
4.6.1 聚醚型Br?nsted酸离子液体的红外表征
4.6.2 聚醚型Br?nsted酸离子液体的核磁共振氢谱表征
4.6.3 聚醚型Br?nsted酸离子液体的热重分析表征
4.6.4 聚醚型Br?nsted酸离子液体物理性能
4.6.5 聚合度n与环氧乙烷加入量的关系
4.7 聚醚型Br?nsted酸离子液体催化制备高烷基化汽油反应工艺化
4.7.1 不同聚合度聚醚型 Br?nsted 酸离子液体对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.2 催化剂酸度对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.3 温度对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.4 时间对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.5 转速对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.6 添加剂叔丁基溴的加入对催化异丁烷烷基化反应的影响
4.7.7 催化剂的循环使用寿命
4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体中异丁烷/2-丁烯烷基化反应机理研究[J]. 王丽红,李瑞,刘鹰,胡瑞生. 燃料化学学报. 2016(06)
[2]醚基功能化离子液体合成及催化烷基化反应[J]. 卢丹,赵国英,任保增,江振西,张锁江. 化工学报. 2015(07)
[3]混合丁烯/异丁烷硫酸烷基化反应动力学[J]. 李迪,孙伟振,奚桢浩,张明华,赵玲. 化工学报. 2015(02)
[4]液体酸烷基化技术进展[J]. 马会霞,周峰,乔凯. 化工进展. 2014(S1)
[5]Cu对离子液体异丁烷/丁烯烷基化反应选择性的影响研究[J]. 刘鹰,孙宏娟,丛迎楠,胡瑞生. 燃料化学学报. 2014(08)
[6]异丁烷化工利用技术现状及发展趋势[J]. 耿旺,汤俊宏,孔德峰. 石油化工. 2013(03)
[7]Chlorogallate（Ⅲ） ionic liquids: Synthesis, acidity determination and their catalytic performances for isobutane alkylation[J]. XING XueQi1,2, ZHAO GuoYing1* & CUI JianZhong2 1Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, Key Laboratory of Green Process and Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2Department of Chemistry, Tianjin University, Tianjin 300072, China. Science China（Chemistry）. 2012(08)
[8]离子液体/CF3SO3H耦合催化1-丁烯/异丁烷烷基化反应[J]. 王鹏,张镇,李海方,张鹏,兰玲,赵国英. 过程工程学报. 2012(02)
[9]我国混合碳四的化工利用现状及发展前景[J]. 张甫,易金华,雷元柏,章志平,任颖. 化工生产与技术. 2011(04)
[10]碳四烃的综合利用研究[J]. 李涛,柏基业,姚小利. 石油化工. 2009(11)
硕士论文
[1]离子液体酸催化异丁烷烷基化反应的研究[D]. 李海方.河北科技大学 2013
本文编号：3022300
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3022300.html
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