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离子液体/硫酸耦合体系催化C4烷基化反应研究

发布时间:2021-03-05 22:17
  烷基化油是异丁烷和丁烯在强酸催化作用下经过烷基化反应生成的以异辛烷为主的C8异构烷烃混合物,具有不含芳烃、烯烃和硫,高辛烷值,低蒸汽压等优点,是理想的高品质汽油调和组分。目前烷基化油在工业生产上主要以硫酸作为催化剂,但是硫酸工艺存在酸耗大和废酸处理难等问题。本文首先通过在硫酸催化体系中添加离子液体助剂来改善反应体系的界面性质以强化反应过程,提高烷基化油产品质量。研究发现,[OPSIm][HS04]/H2SO4和[Pr3NPS][HS04]/H2SO4两种耦合体系的催化效果最好,最优反应条件为:反应时间15 min,反应温度3℃,酸烃比1:1,[OPSIrrm][HSO4]添加量100 mmol.L-1,而[Pr3NPS][HS04]的最优添加量为200 mmol.L-1。其次,通过分子动力学模拟研究了分子尺度下离子液体助剂对酸烃两相界面性质的调节作用,发现[OPSIm][HS04]和[Pr3NPS][HSO4]均能在一定程度上改善酸烃界面性质,其中[OPSIm][HSO4]能够促进异丁烷在反应界面上的溶解,从而提高反应区域内的烷烯比;[Pr3NPS][HS04]可以显著增加界面厚度,提... 

【文章来源】:华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:76 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

离子液体/硫酸耦合体系催化C4烷基化反应研究


硫酸烷基化流出物制冷工艺流程图

谱图,势场,谱图


图?3.5?[OPSIm]丨HS〇4]的?UC-NMR?谱图??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??

谱图,谱图,伸缩振动,单键


图?3.15?[Pro][HS〇4】的?FT-IR?谱图??Fig.?3.15?FT-IR?spectrum?of?[Pro][HS04]??图3.15中,864?cm-1处为硫酸氢根S-0单键的伸缩振动峰;2991?cm“处为仲胺N-??H单键的伸缩振动峰;1732?cn^1处为羧基00双键的伸缩振动峰。??100?r???H?1156?1032??20?-??〇????I???I???I???I???I???I?.???4000?3500?3000?2500?2000?1500?1000?500??Wavenumber?(cm1)??图3.16?[G丨y][HS〇4】的FT-IR谱图??Fig.?3.16?FT-IR?spectrum?of?[Gly][HS04]??图3.16中,859?cm-1处为硫酸氢根S-0单键的伸缩振动峰;3027?cm-1和2970?cm-1??处为伯胺N-H单键的伸缩振动峰;1744?cm-1处为狻基C=0双键的伸缩振动峰。??3.4含水量分析??离子液体的合成过程中会加入一定量的水作为溶剂,虽然己经通过真空干燥箱除去??多余的水分,但是由于离子液体粘度较大等原因,离子液体中仍然含有少量的水。硫酸??C4烷基化反应一般要求硫酸浓度不能低于90%,硫酸浓度过低不仅会导致设备的腐蚀,??还会使催化效果下降

【参考文献】:
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硕士论文
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本文编号:3065959

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