固体有机酸催化剂的制备及催化性能
2020-02-27徐永强白丽丽王海燕商红岩刘晨光
徐永强, 白丽丽, 王海燕, 商红岩, 刘晨光
(1.中国石油大学(华东)理学院,山东青岛266580;2.中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室,山东青岛 266580; 3.新疆寰球工程公司, 新疆克拉玛依 833699; 4.中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院,山东青岛266580)
目前使用最广泛的酸催化剂[1-2]是液体酸催化剂,如硫酸、氢氟酸、盐酸等,一般应用于均相酸催化过程,其与反应物接触充分,但难以实现连续化生产。同时液体酸会腐蚀设备,而有些液体酸如硫酸除酸催化性能外,还具有氧化性、脱水性和磺化能力,引发许多副反应,进而对环境造成严重污染[3]。固体酸催化剂(如强酸性阳离子交换树脂、酸性分子筛、负载型超强酸等[4-6])常用在非均相酸催化过程中。固体酸催化剂有许多优点,也有不足之处[6-9],如一些负载型的固体酸稳定性不好,活性组分易流失,寿命较短;一些固体超强酸、分子筛等在提供酸中心的同时,还会引发许多副反应。部分有机酸催化剂催化性能专一,不引发氧化还原、脱水等反应,具有很大优势。强酸性阳离子树脂就是一种常用的固体有机酸催化剂,它是非负载型的,本身具有孔结构,催化性能专一,价格低廉,使用广泛,但其耐热稳定性差[10]。笔者研究一种催化性能专一,同时耐热稳定性好、耐流失的固体有机酸催化剂,并考察其性能。
1 实 验
1.1 主要原料
硅胶:青岛海洋化工有限公司,B球型,3~5 mm;环氧氯丙烷C3H5ClO,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;甲烷磺酸CH4O3S,化学纯,国药集团化学试剂有限公司;二甲亚砜(CH3)2SO,分析纯国药集团化学试剂有限公司;硫酸:南京化学试剂有限公司,分析纯;对甲苯磺酸:中国医药集团上海化学试剂公司,化学纯。……