HY分子筛催化异丁烷与丁烯烷基化反应研究
2018-04-04封万堂黄玉龙徐燕杰
山东化工 2018年5期
关键词:催化剂
封万堂,黄玉龙,徐燕杰
(山东神驰化工集团有限公司,山东 东营 257000)
异丁烷与丁烯在酸性催化剂作用下反应可生成C8烷烃,其主要成分为三甲基戊烷(TMP),亦称烷基化油(alkylate oil)[1]。烷基化油是一种清洁的汽油调和组分[2],因其具有有抗爆性好、辛烷值高等特点在全球范围内广受关注。
现有的工业生产工艺一般采用硫酸法和氢氟酸法[3-4],这两种反应方法虽然转化率高、选择性好,但是其本身也存在一定的缺陷:这两种酸对设备的腐蚀性较强,设备的建设投资较大;其后期废液排放及处理也是一个较大的的问题,稍有不慎即可对环境造成严重污染。因此广大科研人员一直在研究一种新型的无污染催化剂来代替现在的液体酸。
固体酸催化剂具有稳定无污染、无腐蚀性、后处理简单、可循环再生利用等特点,所以其很有代替硫酸和氢氟酸的潜力。固体酸催化剂包括超强酸、杂多酸、分子筛[3-5]等,其中分子筛催化剂由于其具有良好的酸性及孔道筛分作用,所以具有良好的烷基化性能。本文制备了HY型分子筛并将其应用于异丁烷及丁烯烷基化反应,考察了烷基化工艺条件对催化剂烷基化性能的影响,确定了HY分子筛上适宜的烷基化反应条件。
1 实验部分
1.1 催化剂的合成
按15Na2O:Al2O3:15SiO2:300H2O配成导向剂溶液,25℃下陈化10 h得到导向剂。按2Na2O:Al2O3:8.4SiO2:200H2O的比例配成均匀溶胶液,加入导向剂后将混合好的胶体装入不锈钢高压釜中,100℃下晶化12 h得出釜过滤,在120℃烘干10 h后500℃焙烧6 h即可得分子筛原粉。将原粉与氯化铵水溶液按一定比例进行多次离子交换,然后烘干、焙烧后得到HY分子筛,加入粘结剂挤条,烘干焙烧后即可得催化剂成品。……
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