離子液體催化苯與丙烯烷基化反應(yīng)的研究.pdf

1、本文研究離子液體在催化苯與丙烯烷基化反應(yīng)過(guò)程中的應(yīng)用。重點(diǎn)研究了以鹽酸三乙胺與AlCl3形成的氯鋁酸鹽離子液體為催化劑，考察了其在苯與丙烯烷基化反應(yīng)中的催化作用。催化劑評(píng)價(jià)采用間歇式反應(yīng)器，產(chǎn)品組成采用氣相色譜儀進(jìn)行分析。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，分別考察了離子液體的組成、用量、苯烯物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)苯與丙烯烷基化反應(yīng)的影響以及催化劑的重復(fù)使用和再生性能。結(jié)果表明，增加離子液體中AlCl3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間和苯烯物質(zhì)的

2、量比，降低反應(yīng)溫度均有利于丙烯轉(zhuǎn)化率和異丙苯選擇性的提高。在優(yōu)化條件下，即離子液體中AlCl3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為66.7％、催化劑用量為苯的質(zhì)量的10％、苯烯物質(zhì)的量比為10∶1、反應(yīng)溫度為313.15K及常壓反應(yīng)條件下，10min時(shí)丙烯轉(zhuǎn)化率和異丙苯選擇性均可達(dá)到97.6％。離子液體催化劑重復(fù)使用8次后仍能基本保持新催化劑的性能。對(duì)于使用過(guò)的催化劑，通過(guò)補(bǔ)加AlCl3的方法可以部分恢復(fù)催化劑的活性，但再生效果不甚理想。 其次，選用

3、苯與丙烯生成目標(biāo)產(chǎn)物異丙苯時(shí)的理論物質(zhì)的量比1∶1，考察了溫度和不同類型陽(yáng)離子、陰離子組成以及加入金屬抑制劑的離子液體催化劑對(duì)異丙苯生成的影響。結(jié)果表明，在丙烯充足時(shí)，升高溫度或單純改變離子液體中的陰、陽(yáng)離子種類，并不能有效地抑制烷基化反應(yīng)中副產(chǎn)物的生成。引入Cu+，在保持丙烯轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，對(duì)抑制苯與丙烯副反應(yīng)有一定效果。 固載型離子液體的使用有利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化反應(yīng)過(guò)程。通過(guò)接枝、鍵聯(lián)和物理吸附的途徑制備出了三種固載型的氯鋁酸型離