一、二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究（论文文献综述）
吴国卿[1]（2021）在《离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究》文中认为异丁烷与丁烯的烷基化反应可以生产高品质汽油。C4烷基化反应已经发展很多年,而新型催化剂—离子液体催化的C4烷基化反应也已在实验中都得到广泛研究。与传统烷基化催化剂（硫酸、氢氟酸）相比,离子液体烷基化具有温和、腐蚀性较低等诸多优点。然而,尽管有部分研究者曾经通过计算化学方法探索了C4烷基化的反应机理,但大都是基于HF或者H2SO4催化剂。对于离子液体催化的C4烷基化的宏观及分子动力学尚没有进行过深入探索。有鉴于此,本论文通过实验与理论计算相结合的方法,对离子液体催化C4烷基化反应分别进行了动力学和量子化学研究。利用氘化2-丁烯与异丁烷测定了在复合离子液体（[BMIM]Cl-AlCl3-CuCl,CIL）中的烷基化反应。在间歇式搅拌反应器中研究了C4烷基化反应。发现2-丁烯的自烷基化和齐聚反应更容易发生在CIL中。在不同反应温度下测定了烷基化反应的关键组分三甲基戊烷（TMP）、二甲基己烷（DMH）、轻端（LE）和重端（HE）,并建立一级反应与二级反应的动力学模型,对烷基化反应进行了预测。为了验证动力学模型的可靠性,测定了异丁烷在CIL中的溶解度和溶解性。在静态混合器中研究了工业反应条件下异丁烷烷基化反应。无论是在传统间歇反应器中还是在静态混合器中,动力学模型的预测值与实验值吻合较好。所得模型对描述离子液体催化的烷基化反应更为可靠。测定了异丁烷烯烃比与动力学参数的关系。通过分子动力学模拟和实验研究,研究了芳香族化合物在液-液界面上的行为以及离子液体/苯的烷基化性能。从密度分布、链段取向、扩散系数等方面分析了苯物种影响离子液体烷基化性能的主要原因。在烷基化反应过程中,苯的含量虽然很小,但在酸性烃界面层中会积累苯。其中微量的苯足以改变氯铝酸盐阴离子在界面处的强酸性。苯的存在同时也为反应物提供了一个传输通道,增加了界面处异丁烷的浓度。在界面处,适当的酸度和较高的异丁烯烯烃比可以显着提高离子液体催化剂的烷基化性能。研究了其它芳烃对C4烷基化反应的影响,进一步证实了我们在IL/苯烷基化反应中的发现。对有关离子液体催化烷基化反应过程中各类物种形成团簇进行详细的理论分析。分子表面静电势（EPS）,NBO分析,DOS分析,前线轨道分析,NCI分析,能量分解分析（EDA）,拓扑分析,从头算分子动力学分析。以上分析表明掺苯之后团簇各个物种之间电荷净转移量的变化,前线轨道理论证明掺苯之后体系的H-Lgap发生明显的降低,NCI与拓扑分析以及能量分解分析结果表明团簇以范德华作用主导。
刘静[2]（2021）在《混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究》文中指出石化行业中催化裂化、延迟焦化、蒸汽裂解、甲醇制烃等装置均会副产大量的碳四,利用碳四烷基化技术生产无硫、无烯烃、无芳烃的高辛烷值汽油调和组分,一方面可以解决市场对高辛烷值清洁汽油不断增大的需求量,另一方面通过制定混合碳四的综合利用路线,提高其利用价值。为此,本文开展了混合碳四间接烷基化（异丁烯叠合）和直接烷基化工艺及催化剂制备技术的详细研究。针对混合碳四组分的特性,制定了混合碳四的综合利用路线:混合碳四先经过间接烷基化,消耗掉大部分异丁烯,保留1-丁烯,得到高品质的叠合油及以异丁烷和正丁烯为主的碳四,随后经过直接烷基化得到高品质烷基化油。以纯异丁烯、催化裂化副产碳四及配制的混合碳四为原料,大孔磺酸树脂为催化剂,开展了间接烷基化工艺技术的研究,考察了工艺条件、树脂酸容量、抑制剂及原料组成对反应的影响,并基于密度泛函理论,采用B3LYP/6-31G（d,p）的计算方法,对乙醇-混合碳四叠合体系进行了理论研究;以异丁烷和1-丁烯为原料,开展了直接烷基化固体催化剂制备和工艺技术的研究,制备得到了改性HUSY和SZ/HUSY复合型固体酸催化剂,其具有优良的烷基化性能。结果表明,在间接烷基化技术中,以纯异丁烯为原料时,当树脂酸容量降低、温度降低及空速增大时,异丁烯转化率降低,C8=（C8烯烃）选择性提高,当树脂酸容量≤2.45 mmol H+/g,温度为50℃,空速为2h-1时,C8=选择性达到95%以上,当树脂酸容量≤2.91 mmolH+/g时,C8=中2,4,4-TMP=（2,4,4-三甲基戊烯）的含量接近100%。以FCC混合碳四为原料时,利用醇类的强极性,添加乙醇或叔丁醇抑制剂,抑制多聚反应及1-丁烯的转化,提高了 C8=选择性及C8=中TMP=的占比。以配制的混合碳四为原料时,随着醇烯比（乙醇/异丁烯摩尔比）的增大,异丁烯和1-丁烯转化率降低,ETBE（乙基叔丁基醚）的收率增大,聚合物和2-丁烯的收率减小,聚合物中C8=及C8=中TMP=的占比均增大;随着温度的升高,1-丁烯转化率逐渐增加,异丁烯转化率先逐渐增加然后趋于平缓,ETBE的收率减小,聚合物和2-丁烯的收率增大,醇烯比不同时温度对聚合物中C8=占比的影响不同,但乙醇可以降低C8=中TMP=含量受温度的影响;空速对转化率及产物分布的影响规律与醇烯比相似,但空速的影响相对较小。密度泛函理论计算结果表明,异丁烯、1-丁烯和乙醇在树脂上的吸附顺序为:乙醇>异丁烯>1-丁烯,醚化反应的能垒低于异丁烯叠合,1-丁烯双键异构的能垒低于异丁烯和1-丁烯的共二聚。乙醇主要是通过减少树脂上有效活性中心的数目、降低树脂的酸强度以及降低异丁烯的实际浓度来抑制异丁烯和1-丁烯的转化,从而降低1-丁烯的转化率并提高二聚体的选择性。对于直接烷基化固体酸催化剂,首先采用氟化铵改性、柠檬酸改性和La3+金属离子交换三种方法对HUSY进行后处理,对改性后HUSY的物化性质进行表征分析,并评价其直接烷基化反应性能。结果表明,三种改性方法均可改善HUSY的烷基化反应性能,HUSY-5F,HUSY-0.1CA 及 HUSY-0.2La 上的 C8 选择性最高分别为 74.5%,72.8%,71.2%,较HUSY母体分别提高了 15.6%,13.9%,12.3%。将改性前后分子筛的结构和酸性质及其评价结果相关联,可知较大的B/L及中强B酸/总B酸有利于抑制聚合并提高负氢转移速率,从而改善C8选择性,充足的B酸中心有利于维持催化剂稳定性;改性过程中产生的次级孔结构有助于反应物及产物的扩散,降低多烷基化的可能性,改善催化剂的烷基化反应性能。其次,采用原位沉淀法制备了 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂,考察了ZrO2负载量、硫酸化试剂种类及水洗处理对催化剂物化性质及反应性能的影响。结果表明,HUSY上负载SZ后,其烷基化反应性能明显改善,其中5SZ/HUSY的C8选择性最高为72.9%,较HUSY母体提高了 14%。SZ引入后催化剂上形成了新的酸性中心,中强B酸在总酸中的占比提高,负氢转移速率提高,有利于烷基化反应的进行;以硫酸为硫酸化试剂的SZ/HUSY-H和以硫酸铵为硫酸化试剂SZ/HUSY-N上初始C8选择性相近,但SZ/HUSY-H的稳定性优于SZ/HUSY-N;经过水洗处理后SZ/HUSY的烷基化反应活性显着降低,水洗处理使催化剂上部分硫物种流失,SZ形成的酸中心减少,烷基化反应活性降低;机械混合法所制备的SZ/HUSY的烷基化性能较原位沉淀法差,可能是因为后者的SZ在HUSY上呈高度且均匀分散的状态,可以充分发挥SZ固体超强酸的作用,更好的改善催化剂的酸性质。然后,以效果较好的HUSY-5F为催化剂,考察了工艺条件对异丁烷/1-丁烯烷基化反应的影响。结果表明,温度较低时,聚合反应速率较快,温度较高时,裂解反应速率较快,较低的温度有利于高辛烷值组分TMP的生成,在温度为80℃时,催化剂有较长的寿命以及较高的C8选择性;空速对反应稳定阶段的C8选择性影响较小,但对催化剂的寿命具有较大的影响。对不同在线反应时间及失活后的催化剂的物化性质进行表征分析,N2吸附脱附和NH3-TPD的分析结果表明催化剂的比表面积、孔容及酸量随反应时间均逐渐减少,但完全失活的催化剂仍具有一定的孔道结构及酸中心;TG分析表明催化剂的表面或孔道内有积碳沉积物不断累积,所提取积碳的GC-MS分析表明沉积物主要以长链烷烃的形式存在,空气气氛下原位红外结果也证明了沉积物主要是烃类物质,而且可以通过高温燃烧的方式脱除。将失活催化剂在520℃空气气氛下再生300 min后烷基化活性可基本恢复,催化剂具有较好的再生性能。
高旭[3]（2020）在《酸性聚醚型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究》文中研究说明烷基化汽油清洁、无污染,是商品汽油的优良调和组分。但现有制备烷基化汽油的工艺中使用的催化剂均为浓硫酸或氢氟酸等传统强酸作为催化剂,在产生良好作用的同时,也给环境带来了巨大污染。针对现有催化剂的缺点,本论文分别以含有较长聚醚链的聚乙二醇、聚丙二醇、聚醚胺为母体,合成了聚乙二醇型酸性离子液体、聚丙二醇型酸性离子液体以及聚醚胺型酸性离子液体,然后分别将其应用于异丁烷/异丁烯的烷基化反应中,以开发环境友好型催化制备烷基化汽油的合成新路径。具体可分为以下三个催化体系:聚乙二醇型酸性离子液体催化体系:以不同聚合度的聚乙二醇为母体,首先通过SOCl2氯化法对其进行氯化,然后与甲基咪唑、丁基咪唑等咪唑类衍生物以及三乙胺等胺类衍生物发生季铵化反应,最后与三氟甲烷磺酸进行阴离子交换得到聚乙二醇型酸性离子液体,利用红外,核磁等分析手段对制备的离子液体进行表征。将合成的一系列聚醚型酸性离子液体与CF3SO3H复合形成酸催化体系,用于催化异丁烷/异丁烯的烷基化反应,利用GC-MS和GC分别对反应产物进行定性和定量分析。通过对反应产物的分析检测,最终确定[Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2/CF3 SO3H为最佳催化体系。对反应条件进行优化,最终得出最佳反应条件为:VTfOH:VIL=1:5、T=35℃、t=20 min、RS=700 rads/min。单次反应转化率为93.17%,选择性高达96.44%。反应结束之后,产物与离子液体能够自然分离,将反应后[Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2/CF3 SO3H催化体系再进行多次循环使用,用以探究其循环使用效果。最终发现,在5次循环之后,催化剂基本失活,其中前三次催化依然可以保持较高的催化活性,三次之后,活性迅速下降。通过观察发现,离子液体在循环催化过程中颜色在不断加深,这可能是因为产生的“红油”即酸溶性油大量溶于催化体系中,这使得催化体系的催化能力在不断下降,5次循环后基本失去活性。聚丙二醇型酸性离子液体催化体系:基于离子液体的可调变性,我们选取低粘度的聚丙二醇为母体,同样采用SOCl2氯化法先对两端的羟基进行氯化,然后与含有不同长度和不同个数烷基链的咪唑及胺类衍生物反应,制备得到聚丙二醇型离子液体,然后与三氟甲烷磺酸复合,形成复合酸催化体系并用于异丁烷/异丁烯的烷基化反应,以此来考察较长烷基链对催化烷基化反应效果的影响。催化剂的结构和性能通过红外、核磁等分析手段进行表征。反应的产物通过GC-MS和GC进行定性和定量分析。通过对反应产物的分析检测,最终确定[Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2/CF3SO3H为最佳催化体系。对反应条件进行优化,最终得出最佳反应条件为:VTfOH:VL=3:10,T=45℃,t=30min,RS=600 rads/min。单次反应转化率为93.77%,选择性高达74.63%。反应结束之后,产物与离子液体能够自然分离,将反应后[Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2/CF3SO3H催化体系再进行多次循环使用,用以探究其循环使用效果。最终发现,在5次循环之后,催化剂基本失活,其中前5次催化依然可以保持较高的催化活性,5次之后,活性迅速下降。从循环使用之后的离子液体的粘度和颜色上来说,粘度降低、颜色加深,这说明聚丙二醇型离子液体催化体系迅速失活的原因同样是因为大量酸溶性油的溶入。聚醚胺型离子液体催化体系:以不同聚合度的聚醚胺为母体,1,3-丙磺酸内脂为磺化剂,三氟甲烷磺酸为阴离子供给剂,通过一锅法一步合成一系列聚醚胺型离子液体催化剂,利用红外,核磁等分析手段对其结构进行分析表征,利用热重对其热稳定性进行分析。同时,为了验证聚醚胺型离子液体对烷基化原料气独特的增溶作用,首次通过高倍显微镜对反应后的离子液体进行拍照,对气泡进行观察,进一步验证了其增溶性。之后将聚醚胺型离子液体与CF3SO3H符合应用于异丁烷/异丁烯的烷基化反应中。烷基化反应在高压反应釜中进行,并用GC-MS和GC对反应产物进行定性和定量分析,最终确定[PS-PEA 2000-PS][TfO]2/CF3SO3H为最佳催化体系。在VTfOH:VIL=3:10,T=25℃,压力为常压下,t=25 min,RS=600 rads/min的最佳反应条件下,烷基化反应的转化率可达到99.57%,选择性可达86.63%。聚醚胺型离子液体催化体系初次次数可达14次,再生循环次数可达5次。本论文合成了三种不同结构的聚醚型离子液体催化剂,并分别与三氟甲烷磺酸复合形成催化体系用于催化异丁烷/异丁烯烷基化反应。通过对催化结果的分析比对,最终确定[PS-PEA2000-PS][TfO]2/CF3SO3H催化体系具有最好的催化效果。此外,还探究了催化体系的循环使用和再生利用,以及对反应物的增溶作用和与产物的自然分离效果。通过研究表明,聚醚型离子液体作为催化剂,既能良好的催化反应,又能减少酸用量、增加酸的重复利用率,并且环保可再生,因此通过对聚醚型离子液体在烷基化反应中的研究,为离子液体在烷基化反应的应用开辟了一条新的道路。
毕士楠[4]（2020）在《介孔氧化铝基复合氧化物的制备、表征及催化性能研究》文中指出基于溶剂挥发诱导自组装（EISA）过程制备的有序介孔氧化铝材料（OMA）,因其合成过程简便、材料组织结构优异,同时有希望实现大分子的高效转化,成为当今国际上石油化工领域的研究热点之一。研究表明,在EISA过程中引入适量的杂原子可有效调变有序介孔氧化铝的物理化学性质。本论文基于EISA机理采用一步法合成了氧化铜-氧化铝基复合氧化物及氧化锆-氧化铝基复合氧化物,借助X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附、氨气程序升温脱附（NH3-TPD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）以及X射线光电子能谱（XPS）等表征手段对样品的织构、酸性能、金属氧化物与氧化铝间相互作用以及表面金属分布状态进行了表征,并探究了其催化性能。氧化铜-氧化铝基复合氧化物的研究结果表明:（1）合成体系中引入适量的Cu（NO3）2·3H2O时,Cu物种对无定型氧化铝的有序介孔结构可起到修饰作用。若引入量过多,过量的Cu因不能完全有效地参与协同自组装过程,在介孔孔壁堆积造成孔道堵塞。通过调节Cu的引入量可以发现,Al/Cu=20时,所制备的材料具有最高的比表面积（448 m2/g）和最大的孔体积（0.72 cm3/g）。（2）Cu的负载量、焙烧温度以及Cu的引入方式均会影响载体与金属间的相互作用力,提高焙烧温度有利于加强金属与氧化铝载体间的相互作用,铜离子还原为金属相时会受到周围非晶质氧化铝储层的阻碍。（3）通过对比Cu物种的引入方式可知,简单、高效的一步法,可使Cu物种分散度更高、介孔结构更规整有序。（4）将贵金属Pd负载于氧化铜-氧化铝基复合氧化物的表面,由于Pd和Cu两种金属的高效结合,使得其在苯乙炔选择性加氢反应中表现出优异的加氢活性和选择性。当载体Al/Cu=20、焙烧温度为500?C,Pd的负载量为0.5%时,苯乙炔转化率为99.9%,苯乙烯选择性可达到90.7%。氧化锆-氧化铝基复合氧化物的研究结果表明:（1）合成体系中引入适量的Zr（NO3）2·3H2O时,Zr物种对无定型氧化铝的有序介孔结构可起到修饰作用。不同Al/Zr的介孔氧化锆-氧化铝基复合氧化物材料均在2θ=0.5-5°之间显示出三个分别归属于p6mm空间群的（100）、（110）和（200）晶面的Bragg衍射峰。（2）硫酸根的引入与表面Zr原子键合,提升了氧化锆-氧化铝基复合氧化物的表面酸性,与纯OMA样品相比总酸量增加了280%。（3）搭建了异丁烷/丁烯烷基化反应装置,并将所得固体酸催化剂应用于该反应中,通过改变烷烯比、反应时间、反应温度等影响因素对其进行了催化性能初探。
贾富贤,任奎,李永祥[5]（2020）在《异丁烷/丁烯固体酸烷基化催化剂失活的研究进展》文中认为固体酸催化剂在异丁烷/丁烯烷基化领域具有良好的应用前景,但催化剂易失活,寿命较短。综述了固体酸烷基化催化剂的反应-失活过程、积炭前身物组成及结构的分析方法、催化剂的失活方式、积炭前身物的控制手段,以及金属临氢再生的方式。指出开发周期寿命长、抗积炭的固体酸催化剂是今后进一步改进和发展固体酸烷基化技术的研究重点。
刘其春[6]（2019）在《介孔分子筛负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究》文中认为目前商业化生产异丁烷烷基化汽油的催化剂主要是浓硫酸和氢氟酸,普遍存在酸消耗量大、腐蚀设备、对人和环境危害大、废酸处理成本高等缺点。针对传统烷基化催化剂存在的缺点,设计了三种介孔固体酸催化剂并应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究。研究内容主要分为以下三个体系:以P123为模板,原硅酸四乙酯为硅源,在酸性条件下采用水热合成法制备出SBA-15介孔分子筛,利用溶液后浸渍的方法SBA-15上负载三氟甲烷磺酸（TfOH）,制备出介孔固体酸TfOH-SBA-15。利用XRD、红外、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载酸前后的分子筛进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O（烷烯比）=48:1,反应温度T=80℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.12 h-1,催化剂用量m=1 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在98.84%以上,最高可达到99.62%,C8选择性在40.03%以上,最高可达到54.25%。以F-127为模板,原硅酸四乙酯为硅源,硫酸钾为辅助剂,在酸性条件下采用水热合成法制备出SBA-16介孔分子筛,利用溶液后浸渍的方法在SBA-16上负载三氟甲烷磺酸,制备出介孔固体酸TfOH-SBA-16。利用XRD、红外、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载酸前后的分子筛进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O（烷烯比）=48:1,反应温度T=90℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.24 h-1,催化剂用量m=1 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在99.12%以上,最高可达到99.92%,C8选择性在49.38%以上,最高可达到65.24%。以聚苯乙烯微球为硬模板（PS）,十六烷基三甲基溴化铵为软模板（CTAB）,原硅酸四乙酯为硅源,AETAC（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）为辅助剂,V-50（偶氮二异丁脒盐酸盐）为引发剂,在碱性条件下合成出中空介孔硅球PS-SiO2,利用溶液后浸渍的方法在PS-SiO2上负载三氟甲烷磺酸,制备出介孔固体酸TfOH-PS-SiO2。利用红外、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载前后的介孔二氧化硅硅球进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O（烷烯比）=48:1,反应温度T=90℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.12 h-1,催化剂用量m=0.5 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在98.92%以上,最高可达到99.82%,C8选择性在60.18%以上,最高可达到75.42%。本论文合成了三种不同孔道的介孔固体酸,应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应,具有良好的催化效果,且催化剂环保,产物和催化剂易分离,为制备大孔径烷基化固体酸催化剂提供了新的思路。
王静[7]（2018）在《异丁烷/丁烯烷基化固体酸催化剂的失活研究》文中研究说明HY分子筛是可以代替异丁烷与丁烯的烷基化中使用的液体酸催化剂的固体酸催化剂,但容易因焦炭前身物的沉积而失活。因此,研究固体酸催化剂的失活原因,有助于了解烷基化反应机理,同时对于固体酸烷基化催化剂再生方法的确定有重要的意义。本论文研究了催化剂的失活原因及焦炭前身物可能的分子归属,考察了不同的反应条件对HY分子筛催化剂活性的影响。失活催化剂的X射线衍射（XRD）、热重（TG）、氮气等温吸附（BET）、氨气程序升温脱附（NH3-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）表征结果表明:该催化剂的失活主要是由于焦炭前身物堵塞了催化剂的微孔,并引起中强酸中心的减少造成的。失活催化剂的傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、固体核磁（13C MAS NMR）,及其萃取液的色谱-质谱联用谱（GC-MS）、核磁共振氢谱（1H NMR）表征结果表明:催化剂上焦炭前身物主要由高支化的链烯组成。不同反应条件下的烷基化反应实验结果表明:存在最佳的反应温度,在该温度下HY催化剂实现了最长的寿命。虽然在该温度下HY分子筛催化剂的活性最好,但是堵孔的趋势、酸量的消耗和焦炭前身物的沉积还是随着反应温度的升高而增大;并且随着反应空速的增大和进料烷烃量的减少,都会加重催化剂上焦炭前身物的沉积和酸量的消耗,从而加速催化剂的失活。
许家阔[8]（2018）在《金属改性X分子筛催化C4烷基化反应研究》文中研究说明国内油品标准的升级带动了烷基化油的需求,但随着国家环保政策的日益完善,对于烷基化工艺的绿色、安全、低能耗运行提出了更高的要求。目前工业上主要应用的传统液体酸工艺存在着污染环境、腐蚀设备等缺陷,因此开发绿色高效、环境友好的固体酸催化剂是解决以上实际问题的主要途径。由于分子筛具有多样的孔道结构、可调的酸性和良好的水热稳定性,且无腐蚀性、环境危害小,有望替代液体酸催化剂。本论文针对现有分子筛催化剂存在的失活快、寿命短的问题,采用金属阳离子改性X型分子筛,改变其物性以降低积碳对目标产物选择性的影响,延长分子筛催化剂的使用寿命,为研发出新型高效的X型分子筛烷基化工业催化剂提供科学依据和经验。本研究选用NaX分子筛为原材料,通过改变稀土La的交换和焙烧次数以调节稀土的引入量,制备出一系列稀土改性的X型分子筛催化剂。对比不同的稀土改性X型分子筛催化剂的结构和酸性变化,发现随着La3+交换次数的增加,分子筛的Br?nsted酸中心增多,Lewis酸中心减少,但是当稀土引入过多时,总酸密度反而会下降。结合5种稀土改性的分子筛催化剂的烷基化性能,发现催化剂2LaC+3LaC的目标C8产物初始收率最高,为66.71%,丁烯的初始转化率为89.94%,表明了催化剂上强Br?nsted酸的含量是影响烷基化性能的一个重要因素。为了进一步延长稀土改性分子筛催化剂的寿命,结合固体酸催化烷基化反应机理,提出了催化剂活性位点处丁烯的浓度会影响烷基化与低聚反应的比例,故向稀土（La和Ce）改性的X型分子筛中引入铜离子制备了双金属改性催化剂。结果表明,双金属（RE和Cu）改性的分子筛催化剂有更长的使用寿命,显着提高了烷基化目标产物C8的选择性,并且CuLaX的使用寿命最长,可达到15 h。结合催化剂的表征以及铜价态对催化性能的影响,发现引入铜离子的优势体现在两个方面:一是铜离子的引入提高了强Br?nsted酸中心的浓度,加快了反应中氢负离子的转移速率,减少了副反应的发生;二是Cu+可以与酸性位点竞争吸附丁烯,以降低活性位点处的丁烯浓度,抑制低聚等副反应的进行,延长催化剂的寿命。
李文[9]（2018）在《离子液体/固体酸催化C4烷基化反应的研究》文中研究说明在石油化工中,异丁烷与丁烯的烷基化反应是生产高辛烷值汽油的重要途径,硫酸及氢氟酸是烷基化反应的传统催化剂。然而硫酸和无水氢氟酸在烷基化反应中的诸多不足,也限制了其在烷基化工业中的应用。随着人们环保意识的不断提高,许多研究者正在积极寻找新型的、更加绿色的烷基化催化剂来取代传统的液体强酸,固体酸和离子液体就是许多研究者们一直关注的新型催化材料。固体酸具有不含卤素、催化过程环保、对设备腐蚀小等优点,此外固体酸易于与产品分离,这些都有利于其在异丁烷/丁烯烷基化中的应用。然而,固体酸催化剂也有许多缺点:固体酸的酸量不足,难以使烷基化反应持续高效进行;固体酸烷基化中易形成烯烃低聚物,阻塞孔道,覆盖酸性位,从而易使催化剂快速失活。这些缺点也制约了固体酸烷基化的广泛应用。离子液体具有酸量高、酸度大的特点,可以为烷基化反应中提供多的酸量、酸性,易使反应连续进行;离子液体对丁烯具有很好的吸附作用,在一定程度上也提高了目标产物的选择性。离子液体烷基化的工业应用日渐增多。然而离子液体也具有一些明显的缺点:同无机酸催化剂相似,离子液体也具有酸渣较多、耗酸较大的问题;大多数烷基化离子液体对水汽敏感,较易水解;离子液体中卤素离子容易集聚于烷基化产物中,易对设备造成腐蚀;离子液体再生困难。这些缺点都限制了离子液体的工业应用。考虑到固体酸催化剂与离子液体催化剂在异丁烷与2-丁烯的烷基化反应中的利弊得失,可以发现两者存在着互补情态。本论文主要研究了将离子液体负载于固体酸,试图结合两者在烷基化反应中的优势,制备得到新型的固体酸烷基化催化剂。在本论文的主要研究内容如下:（1）对比分析了无机酸与离子液体负载于MCM-41分子筛前后烷基化产物的具体分布,考察了液体酸固载化的可行性。并向液体酸中加入含Cu化合物金属助剂,考察了过渡金属对该催化体系的影响规律。结果显示,Cu Cl对MTBE-AlCl3负载分子筛影响较为明显。（2）通过对固体酸中加入不同的过渡金属化合物进行改性,并负载不同的离子液体进行烷基化反应,考察了过渡金属对新型固体酸催化体系性能的影响。结果表明,经Zn Cl2改性的固体酸,并负载有MTBE-AlCl3的烷基化催化剂的选择性最好。（3）通过对新型固体酸烷基化催化剂的表征,分析得到了离子液体负载固体酸烷基化的作用机理。结果表明,酸性的大小是影响新型固体酸烷基化催化剂的主要因素。本论文主要研究了离子液体负载固体酸来提高异丁烷/2-丁烯烷基化选择性的可行性,并在系列的实验研究中得到了证实,这为新型烷基化催化剂的研究与发展提供了新的思路。
侯雅聪,张成喜,李永祥,任奎[10]（2018）在《分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展》文中进行了进一步梳理固体酸烷基化技术是炼油领域的研究热点,而分子筛则是研究最多的固体酸催化剂。综述了分子筛在烷基化反应中的构效关系研究进展。烷基化反应活性主要受分子筛酸密度、酸类型影响,较高的酸密度有助于提高目标产物收率以及延长催化剂寿命。中强B酸有利于烷基化反应的进行,而强L酸位点的存在不利于烷基化反应,会加速催化剂失活。分子筛孔径大小与孔道连接状况对烷基化反应产物的生成具有择形催化作用。分子水平理性设计和精细调变分子筛催化剂,制备物性更适宜于烷基化反应要求的固体酸是今后研发的重点。
二、二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究（论文提纲范文）
（1）离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 异丁烷与烯烃的烷基化 |
| 1.2 离子液体 |
| 1.2.1 离子液体的基本特点 |
| 1.2.2 离子液体的一般制备方法 |
| 1.3 离子液体在烷基化反应中的应用 |
| 1.3.1 Lewis酸离子液体作为烷基化反应的催化剂 |
| 1.3.2 复合金属盐离子液体 |
| 1.3.3 Br?nsted酸/Lewis酸离子液体 |
| 1.3.4 ILs催化烷基化技术展望 |
| 1.4 计算化学在烷基化领域的应用 |
| 1.4.1 宏观动力学在烷基化方面的研究 |
| 1.4.2 密度泛函理论在烷基化方面的应用 |
| 1.4.3 经典分子动力学在烷基化方面的探索 |
| 1.4.4 波函数分析在烷基化方面的应用研究 |
| 1.5 本论文的研究思路与研究内容 |
| 第二章 实验设备与计算程序 |
| 2.1 烷基化反应装置与试剂 |
| 2.1.1 烷基化反应装置与过程 |
| 2.1.2 烷基化反应评价方法 |
| 2.1.3 烷基化反应试剂 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 催化剂的制备 |
| 2.2.2 离子液体制备装置 |
| 2.3 离子液体表征设备 |
| 2.4 计算模拟程序 |
| 2.4.1 Gaussian09与Gauss View5.09 |
| 2.4.2 ORCA4.2.1 |
| 2.4.3 GROMACS 2018.4 |
| 2.4.4 CP2K7.1 |
| 2.4.5 Mulitwfn3.8 |
| 2.4.6 Molclus |
| 2.4.7 XTB |
| 2.4.8 MOPAC 2018 |
| 2.4.9 PACKMOL |
| 2.4.10 Amber Tools |
| 2.4.11 PSI4 |
| 2.5 其他程序与运行系统 |
| 2.5.1 MATLAB R2018a |
| 2.5.2 Ubuntu2018.4 |
| 2.5.3 可视化程序VMD1.9.3 |
| 第三章 复合离子液体催化异丁烷-氘代2-丁烯的宏观动力学研究 |
| 3.1 静态混合器中的烷基化反应 |
| 3.2 氘化产物分析 |
| 3.3 反应时间与关键成分 |
| 3.4 动力学模型的建立 |
| 3.5 异丁烷的溶解度与扩散系数 |
| 3.6 动力学模型的可靠性 |
| 3.7 动力学参数与I/O比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 芳烃对离子液体C_4烷基化反应的影响 |
| 4.1 离子液体中的C_4烷基化反应 |
| 4.1.1 C_4烷基化反应 |
| 4.1.2 产品分析 |
| 4.1.3 放大反应器的催化性能 |
| 4.2 离子液体[BMIm][AlCl_4]经典分子动力学模拟 |
| 4.2.1 1-丁基-3-甲基咪唑四氯铝酸盐[BMIm][AlCl_4]的量子化学计算 |
| 4.2.2 纯离子液体[BMIm][AlCl_4]的经典分子动力学模拟 |
| 4.2.3 纯离子液体RDF的计算与分析 |
| 4.3 丁烯与丁烷在IL界面的经典分子动力学模拟 |
| 4.3.1 离子液体真空界面模拟 |
| 4.3.2 气液界面的分子动力学模拟 |
| 4.4 复合离子液体[BMIm][AlCl_4][CuCl]的经典分子动力学模拟 |
| 4.4.1 复合离子液体的量子化学计算 |
| 4.4.2 复合离子液体动力学模拟 |
| 4.4.3 复合离子液体的RDF的计算与分析 |
| 4.5 丁烯与丁烷在复合离子液体界面的经典分子动力学模拟 |
| 4.5.1 复合离子液体的真空界面模拟 |
| 4.5.2 复合离子液体气液界面模拟 |
| 4.5.3 烃-酸界面的模拟 |
| 4.6 离子液体与助剂苯的经典动力学模拟 |
| 4.6.1 添加助剂苯的IL真空界面模拟 |
| 4.6.2 添加助剂苯的IL气液界面模拟 |
| 4.7 苯、ILs、异丁烷和2-丁烯的经典分子动力学模拟 |
| 4.7.1 模拟细节 |
| 4.7.2 径向分布函数的计算 |
| 4.7.3 密度分布、界面宽度与组分分析 |
| 4.7.4 界面处片段取向分析 |
| 4.7.5 生存概率与自扩散系数 |
| 4.7.6 表面张力 |
| 4.7.7 烷基化性能与MD结果的关系 |
| 4.8 芳烃对离子液体C_4烷基化性能的影响 |
| 4.8.1 分子动力学模拟细节 |
| 4.8.2 氯铝酸离子液体/添加剂的烷基化性能以及芳烃的富集 |
| 4.8.3 理论计算的见解 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 苯/离子液体催化烷基化反应的电子结构分析 |
| 5.1 计算模拟过程 |
| 5.1.1 分子模拟细节 |
| 5.1.2 molclus+MOPAC预优化 |
| 5.1.3 molclus+Gaussian09 优化几何结构 |
| 5.1.4 高精度单点能的计算 |
| 5.2 电子结构表征 |
| 5.2.1 分子表面静电势分析 |
| 5.2.2 电荷转移分析 |
| 5.2.3 前线轨道分析 |
| 5.2.4 DOS分析 |
| 5.2.5 非共价相互作用指数分析(NCI)分析 |
| 5.2.6 AIM拓扑分析 |
| 5.2.7 能量分解分析(EDA) |
| 5.2.8 轨道重叠分析 |
| 5.2.9 从头算分子动力学分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间论文发表情况 |
（2）混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 间接烷基化工艺(异丁烯叠合) |
| 1.2.1 异丁烯叠合及磺酸树脂简介 |
| 1.2.2 异丁烯叠合催化剂的研究 |
| 1.2.3 叠合-醚化工艺研究 |
| 1.3 异丁烷/丁烯直接烷基化工艺 |
| 1.3.1 异丁烷/丁烯直接烷基化反应过程 |
| 1.3.2 典型的固体酸烷基化工艺 |
| 1.3.3 固体酸催化剂在直接烷基化中的研究 |
| 1.3.4 分子筛的改性研究 |
| 1.4 研究目的、研究路线及研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究路线 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 异丁烯叠合反应催化剂的预处理与改性 |
| 2.2.1 催化剂的预处理 |
| 2.2.2 催化剂的改性 |
| 2.3 异丁烷/1-丁烯烷基化反应催化剂的制备 |
| 2.3.1 氟化铵改性HUSY |
| 2.3.2 柠檬酸改性HUSY |
| 2.3.3 La离子交换改性HUSY |
| 2.3.4 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的反应性能评价 |
| 2.4.1 异丁烯叠合反应评价 |
| 2.4.2 异丁烷/1-丁烯直接烷基化反应评价 |
| 2.5 催化剂表征方法 |
| 2.5.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.5.2 孔结构参数分析 |
| 2.5.3 傅立叶红外分析(FT-IR) |
| 2.5.4 扫描电镜分析(SEM-EDS) |
| 2.5.5 热重分析(TG) |
| 2.5.6 氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD) |
| 2.5.7 吡啶红外分析(Py-IR) |
| 2.5.8 电感耦合等离子发射光谱分析(ICP-AES) |
| 2.5.9 酸容量测定 |
| 第3章 磺酸树脂催化异丁烯叠合反应研究 |
| 3.1 催化剂的表征 |
| 3.1.1 孔结构分析 |
| 3.1.2 热重分析 |
| 3.1.3 傅立叶红外光谱分析 |
| 3.1.4 SEM-EDS分析 |
| 3.2 纯异丁烯叠合反应研究 |
| 3.2.1 酸容量的影响 |
| 3.2.2 反应温度的影响 |
| 3.2.3 空速的影响 |
| 3.2.4 反应前后树脂性能的比较 |
| 3.3 混合碳四叠合反应的影响 |
| 3.3.1 反应温度的影响 |
| 3.3.2 抑制剂的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 添加乙醇时混合碳四叠合反应研究 |
| 4.1 原料组成及反应网络 |
| 4.2 工艺条件的影响 |
| 4.2.1 醇烯比的影响 |
| 4.2.2 反应温度的影响 |
| 4.2.3 空速的影响 |
| 4.3 催化剂的稳定性 |
| 4.4 添加乙醇时混合碳四叠合反应体系的理论计算 |
| 4.4.1 磺酸树脂模型的建立 |
| 4.4.2 醚化反应与异丁烯叠合反应对比 |
| 4.4.3 1-丁烯双键异构反应与二聚反应对比 |
| 4.4.4 不同物质在磺酸基上的吸附能力的对比 |
| 4.4.5 乙醇的作用机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 HUSY的改性及其直接烷基化反应性能研究 |
| 5.1 异丁烷/1-丁烯直接烷基化体系的产物分布 |
| 5.2 氟化铵改性HUSY |
| 5.2.1 催化剂的表征 |
| 5.2.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.2.3 氟化铵的改性机理 |
| 5.3 柠檬酸改性HUSY |
| 5.3.1 催化剂的表征 |
| 5.3.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.3.3 柠檬酸的改性机理 |
| 5.4 La~(3+)离子交换改性HUSY |
| 5.4.1 催化剂的表征 |
| 5.4.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.4.3 La~(3+)的改性机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂的制备及其直接烷基化反应性能研究 |
| 6.1 氧化锆负载量的影响 |
| 6.1.1 氧化锆负载量对催化剂物化性质的影响 |
| 6.1.2 氧化锆负载量对异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能的影响 |
| 6.2 水洗处理的影响 |
| 6.2.1 水洗处理对催化剂物化性质的影响 |
| 6.2.2 水洗处理对异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能的影响 |
| 6.3 硫酸化试剂的影响 |
| 6.4 SZ/HUSY制备方法对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 直接烷基化工艺条件的考察及催化剂的失活与再生 |
| 7.1 工艺条件的影响 |
| 7.1.1 反应温度的影响 |
| 7.1.2 空速的影响 |
| 7.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应机理研究 |
| 7.2.1 热力学计算与分析 |
| 7.2.2 C_8组成随反应时间的变化规律 |
| 7.3 催化剂的失活研究 |
| 7.3.1 反应前后催化剂的性能对比 |
| 7.3.2 催化剂的失活过程分析 |
| 7.4 催化剂的再生性能研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间的主要学术成果 |
（3）酸性聚醚型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 汽油的简介及发展 |
| 1.1.1 汽油的地位及发展 |
| 1.1.2 汽油的不同调和组分及优缺点 |
| 1.2 烷基化汽油的简介及发展 |
| 1.3 传统的无机酸催化剂在烷基化反应中的应用 |
| 1.3.1 浓硫酸催化剂 |
| 1.3.2 氢氟酸催化剂 |
| 1.4 固体酸催化剂在烷基化反应中的应用 |
| 1.5 离子液体催化剂在烷基化反应中的应用 |
| 1.5.1 离子液体简介 |
| 1.5.2 基于金属卤化物的离子液体催化剂 |
| 1.5.3 基于非金属卤化物的离子液体催化剂 |
| 1.6 其他因素对烷基化反应的影响 |
| 1.7 烷基化反应的机理 |
| 1.8 选题的背景和意义 |
| 2 聚乙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所用试剂 |
| 2.2.2 实验所用仪器 |
| 2.2.3 聚乙二醇型酸性离子液体的制备 |
| 2.2.4 聚乙二醇型离子液体酸性离子液体的表征 |
| 2.2.5 聚乙二醇型酸性离子液体的结构、简称及性质 |
| 2.2.6 烷基化汽油的制备 |
| 2.2.7 烷基化汽油的分析检测 |
| 2.2.8 气相色谱检测分析 |
| 2.2.9 烷基化反应所用原料组分 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 聚乙二醇型酸性离子液体的选择 |
| 2.3.2 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]_2离子液体的红外表征 |
| 2.3.3 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]_2离子液体的核磁表征 |
| 2.3.4 酸度的影响 |
| 2.3.5 反应温度的影响 |
| 2.3.6 反应时间的影响 |
| 2.3.7 反应转速的影响 |
| 2.3.8 催化剂的重复利用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 聚丙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 聚丙二醇型酸性离子液体的制备 |
| 3.2.4 聚丙二醇型酸性离子液体的表征 |
| 3.2.5 聚丙二醇型酸性离子液体的结构及简称 |
| 3.2.6 烷基化反应实验过程 |
| 3.2.7 烷基化汽油的分析检测 |
| 3.2.8 气相色谱检测分析 |
| 3.2.9 烷基化反应所用原料组分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 最佳聚丙二醇型酸性离子液体的确定 |
| 3.3.2 咪唑基或胺基结构的影响 |
| 3.3.3 聚醚链聚合度的影响 |
| 3.3.4 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]_2离子液体的红外光谱表征 |
| 3.3.5 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]_2离子液体的核磁共振氢谱表征 |
| 3.3.6 Tf OH 与 IL 的体积比优化 |
| 3.3.7 反应温度优化 |
| 3.3.8 反应时间优化 |
| 3.3.9 反应转速优化 |
| 3.3.10 催化剂重复利用率探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚醚胺型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 聚醚胺型酸性离子液体的制备 |
| 4.2.4 聚醚胺型酸性离子液体的表征 |
| 4.2.5 聚醚胺型酸性离子液体的结构及简称 |
| 4.2.6 烷基化反应实验过程 |
| 4.2.7 气相色谱检测分析 |
| 4.2.8 烷基化反应所用原料组分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 最佳聚醚胺型酸性离子液体的确定 |
| 4.3.2 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体的红外表征谱图 |
| 4.3.3 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体的核磁氢谱 |
| 4.3.4 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体热重谱图 |
| 4.3.5 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体增溶性研究 |
| 4.3.6 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体的正交实验 |
| 4.3.7 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2离子液体的使用寿命研究 |
| 4.3.8 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2再生利用研究 |
| 4.3.9 [PS-PEA 2000-PS][TfO]_2与其他烷基化催化剂的比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录 |
（4）介孔氧化铝基复合氧化物的制备、表征及催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 有序介孔氧化铝材料研究进展 |
| 1.1.1 氧化铝基复合氧化物的研究进展 |
| 1.1.2 氧化铝基复合氧化物在催化领域的应用 |
| 1.2 苯乙炔选择性加氢反应 |
| 1.2.1 钯系催化剂苯乙炔选择性加氢反应上的应用 |
| 1.2.2 苯乙炔选择性加氢反应中钯铜双金属催化剂研究进展 |
| 1.2.3 苯乙炔选择性加氢催化剂载体研究进展 |
| 1.3 异丁烷/丁烯烷基化反应研究进展 |
| 1.3.1 固体酸催化剂的研究进展 |
| 1.3.2 固体酸催化烷基化反应机理 |
| 1.3.3 固体酸催化烷基化反应装置 |
| 1.3.4 固体酸催化剂催化烷基化反应的失活行为 |
| 1.4 选题意义和研究目标 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂及仪器设备 |
| 2.2 催化剂性质表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 孔结构表征 |
| 2.2.3 高分辨率透射电镜及能谱面扫描 |
| 2.2.4 固体核磁共振波谱分析 |
| 2.2.5 H_2程序升温还原 |
| 2.2.6 CO脉冲吸附 |
| 2.2.7 NH_3程序升温脱附 |
| 2.2.8 X射线光电子能谱 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.4 催化剂性能测试 |
| 2.4.1 催化活性测试 |
| 2.4.2 产物分析 |
| 第三章 有序介孔氧化铜-氧化铝基复合氧化物的制备及表征 |
| 3.1 复合氧化物制备 |
| 3.2 复合氧化物表征 |
| 3.2.1 有序介孔氧化铜-氧化铝基复合氧化物材料组织结构表征 |
| 3.2.2 不同焙烧温度对所制备复合氧化物材料结构的影响 |
| 3.2.3 不同合成方式对复合物中金属物种化学状态的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 负载Pd型介孔氧化铜-氧化铝基复合氧化物催化剂的制备及催化性能 |
| 4.1 催化剂制备 |
| 4.2 催化剂表征 |
| 4.2.1 负载Pd型催化剂 |
| 4.2.2 不同方式合成氧化铜-氧化铝基复合氧化物载体负载Pd型催化剂 |
| 4.3 催化性能研究 |
| 4.3.1 载体中铜负载量对苯乙炔选择性加氢反应的影响 |
| 4.3.2 不同焙烧温度对苯乙炔选择性加氢反应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 固体酸催化异丁烷/丁烯烷基化反应初探 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 催化剂的制备 |
| 5.1.2 催化剂表征 |
| 5.2 催化性能评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）异丁烷/丁烯固体酸烷基化催化剂失活的研究进展（论文提纲范文）
| 1 固体酸烷基化反应及催化剂失活 |
| 1.1 固体酸烷基化反应及催化剂失活过程 |
| 1.2 失活催化剂中积炭前身物的组成分析 |
| 1.3 固体酸烷基化催化剂失活方式 |
| 2 积炭前身物生成的控制手段 |
| 2.1 酸性质的调变对烷基化催化剂积炭前身物生成的影响 |
| 2.2 孔结构的调变对烷基化催化剂积炭前身物生成的影响 |
| 3 金属临氢再生对积炭前身物的去除 |
| 4 结论与展望 |
（6）介孔分子筛负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 烷基化汽油的特性及其发展现状 |
| 1.2 传统无机酸催化剂 |
| 1.2.1 浓硫酸催化剂 |
| 1.2.2 氢氟酸催化剂 |
| 1.3 离子液体类催化剂 |
| 1.3.1 质子酸型催化剂 |
| 1.3.2 路易斯酸型催化剂 |
| 1.4 固体酸催化剂 |
| 1.4.1 沸石类催化剂 |
| 1.4.2 杂多酸类催化剂 |
| 1.4.3 负载型固体酸类催化剂 |
| 1.4.4 金属氧化物类催化剂 |
| 1.4.5 离子交换树脂类催化剂 |
| 1.5 固体酸催化剂的再生 |
| 1.6 烷基化反应机理 |
| 1.7 选题的背景和意义 |
| 2 SBA-15 负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所用试剂 |
| 2.2.2 实验所用仪器 |
| 2.2.3 SBA-15 分子筛的合成 |
| 2.2.4 TfOH-SBA-15 的合成 |
| 2.2.5 TfOH-SBA-15 的酸性测定 |
| 2.2.6 催化剂的表征方法 |
| 2.2.7 烷基化反应所用原料组分 |
| 2.2.8 烷基化反应所用装置和方法 |
| 2.2.9 烷基化产物气相分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂表征 |
| 2.3.2 烷基化反应条件优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SBA-16 负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所用试剂 |
| 3.2.2 实验所用仪器 |
| 3.2.3 SBA-16 的合成 |
| 3.2.4 TfOH-SBA-16 的合成 |
| 3.2.5 TfOH-SBA-16 的酸性测定 |
| 3.2.6 催化剂的表征方法 |
| 3.2.7 烷基化反应所用原料组分 |
| 3.2.8 烷基化反应所用装置和方法 |
| 3.2.9 烷基化产物气相分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 固体酸催化剂表征 |
| 3.3.2 TfOH-SBA-16 催化烷基化反应条件优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二氧化硅中空硅球负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验所用试剂 |
| 4.2.2 实验所用仪器 |
| 4.2.3 聚苯乙烯微球(100-200 nm左右)的合成 |
| 4.2.4 聚苯乙烯微球(400-600 nm左右)的合成 |
| 4.2.5 中空介孔硅球(100-200 nm左右)的合成 |
| 4.2.6 中空介孔硅球(400-600 nm左右)的合成 |
| 4.2.7 TfOH-PS-SiO_2 的合成 |
| 4.2.8 TfOH-PS-SiO_2 的酸性测定 |
| 4.2.9 催化剂的表征方法 |
| 4.2.10 烷基化反应所用原料组分 |
| 4.2.11 烷基化反应所用装置和方法 |
| 4.2.12 烷基化产物气相分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 固体酸催化剂表征 |
| 4.3.2 TfOH-PS-SiO_2 催化烷基化反应条件优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录 |
（7）异丁烷/丁烯烷基化固体酸催化剂的失活研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 异丁烷/丁烯的烷基化反应 |
| 1.1.1 烷基化反应的意义 |
| 1.1.2 烷基化反应机理 |
| 1.2 固体酸催化剂的研究进展 |
| 1.2.1 分子筛催化剂 |
| 1.2.2 固体超强酸催化剂 |
| 1.2.3 负载型杂多酸催化剂 |
| 1.2.4 金属卤化物催化剂 |
| 1.2.5 硫酸氧化锆及相关材料 |
| 1.2.6 酸性有机聚合物(酸离子交换树脂、全氟磺酸) |
| 1.3 固体酸烷基化催化剂的失活原因 |
| 1.3.1 分子筛催化剂的失活原因 |
| 1.3.2 固体超强酸催化剂的失活原因 |
| 1.3.3 负载型杂多酸催化剂的失活原因 |
| 1.4 反应条件对烷基化催化剂性能的影响 |
| 1.4.1 反应温度 |
| 1.4.2 烷烯比和烯烃空速 |
| 1.5 文献综述小结 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 HY分子筛的合成 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 热重分析(TG) |
| 2.3.2 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.3.3 氮气等温吸附(BET) |
| 2.3.4 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.5 色谱-质谱联用谱(GC-MS) |
| 2.3.6 吡啶吸附红外光谱(Py-IR) |
| 2.3.7 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.8 核磁共振氢谱(~1H NMR) |
| 2.3.9 固体核磁(~(13)C MAS NMR) |
| 2.4 异丁烷/丁烯固体酸烷基化反应实验 |
| 2.4.1 反应装置 |
| 2.4.2 烷基化反应实验操作过程 |
| 2.4.3 产物分析及评价指标 |
| 第3章 异丁烷/丁烯烷基化失活催化剂上焦炭前身物的分析 |
| 3.1 HY分子筛催化异丁烷/丁烯的烷基化反应 |
| 3.2 HY分子筛催化剂失活原因的研究 |
| 3.3 焦炭前身物的研究 |
| 3.3.1 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
| 3.3.2 固体核磁(~(13)C MAS NMR)分析 |
| 3.3.3 焦炭前驱体的萃取 |
| 3.3.4 色—质谱(GC-MS)联用分析 |
| 3.3.5 核磁共振氢谱(~1H NMR)分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同反应条件下失活固体酸烷基化催化剂的分析 |
| 4.1 不同反应温度下失活催化剂的分析 |
| 4.2 不同烷烯比进料下失活催化剂的分析 |
| 4.3 不同烯烃空速下失活催化剂的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 硕士在读期间发表论文 |
| 致谢 |
（8）金属改性X分子筛催化C4烷基化反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 异丁烷/丁烯烷基化 |
| 1.2.1 烷基化反应 |
| 1.2.2 碳正离子的定义 |
| 1.2.3 烷基化反应机理 |
| 1.3 固体酸烷基化催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 金属卤化物催化剂 |
| 1.3.2 超强酸催化剂 |
| 1.3.3 杂多酸催化剂 |
| 1.3.4 分子筛催化剂 |
| 1.4 研究内容和目的 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 反应原料 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 烷基化反应装置及产物分析方法 |
| 2.2.1 固定床反应装置 |
| 2.2.2 釜式反应装置 |
| 2.2.3 产品分析方法 |
| 2.2.4 评价指标 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.3.2 化学吸附仪(NH3-TPD) |
| 2.3.3 吡啶/原位红外(Py-IR) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3.5 等离子体发射光谱仪(ICP-OES) |
| 3 稀土La改性X型分子筛的表征及其催化性能 |
| 3.1 催化剂的制备及评价 |
| 3.1.1 烷基化原料组成 |
| 3.1.2 稀土La改性X型分子筛催化剂的制备 |
| 3.1.3 催化剂烷基化反应评价 |
| 3.2 稀土La改性X型分子筛的表征 |
| 3.2.1 La改性X型分子筛的物相分析 |
| 3.2.2 La改性X分子筛的酸性 |
| 3.3 稀土La改性X型分子筛的C_4烷基化催化性能 |
| 3.4 稀土La改性的作用机制 |
| 3.5 反应条件对催化性能的影响 |
| 3.6 反应后催化剂的酸性分析 |
| 3.7 焙烧条件对催化性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 双金属(RE和Cu)改性X分子筛的表征及其催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的制备及评价 |
| 4.2.1 原料组成 |
| 4.2.2 双金属改性催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂烷基化反应评价 |
| 4.3 不同催化剂的物理化学性质表征 |
| 4.3.1 催化剂的化学组成和结构分析 |
| 4.3.2 不同气氛处理后催化剂CuLaX的铜价态分析 |
| 4.3.3 催化剂的酸性测定 |
| 4.4 催化剂的烷基化性能 |
| 4.4.1 催化剂性能对比 |
| 4.4.2 双金属改性分子筛催化性能的作用机制 |
| 4.4.3 铜价态对催化剂烷基化性能的影响 |
| 4.5 工艺实验参数对烷基化反应的影响 |
| 4.5.1 反应温度 |
| 4.5.2 活化温度 |
| 4.5.3 活化时间 |
| 4.6 固态离子交换法制备催化剂的性能评价 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介及发表文章目录 |
| 致谢 |
（9）离子液体/固体酸催化C4烷基化反应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 烷基化反应的研究概况 |
| 1.2.1 烷基化反应的背景以及现状 |
| 1.2.2 烷基化反应的机理 |
| 1.2.3 传统烷基化催化剂及其特点 |
| 1.2.4 取代液体酸催化剂的探究 |
| 1.3 固体酸催化剂及其在烷基化反应中的应用 |
| 1.3.1 沸石分子筛催化剂 |
| 1.3.2 固体超强酸催化剂 |
| 1.3.3 杂多酸催化剂 |
| 1.3.4 其他固体酸催化剂 |
| 1.4 离子液体催化剂及其在烷基化反应中的应用 |
| 1.4.1 离子液体的起源与发展 |
| 1.4.2 离子液体及其特点 |
| 1.4.3 离子液体的应用 |
| 1.4.4 离子液体在C_4烷基化中的应用 |
| 1.5 固体酸和离子液体在烷基化中的优缺点以及两者的结合 |
| 1.6 本论文的研究思路以及研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 烷基化反应所用原料 |
| 2.1.2 烷基化催化剂所用原料 |
| 2.2 烷基化反应及其评价 |
| 2.2.1 烷基化反应过程与装置 |
| 2.2.2 烷基反应化产物分析与评价 |
| 2.2.3 烷基化反应产物评价的相关概念 |
| 2.3 烷基化催化剂的制备 |
| 2.3.1 固体酸的制备 |
| 2.3.2 改性固体酸的制备 |
| 2.3.3 离子液体的合成装置 |
| 2.3.4 离子液体的合成 |
| 2.3.5 烷基化催化剂的具体制备 |
| 2.4 烷基化催化剂的表征 |
| 2.4.1 比表面积BET以及孔结构的测定 |
| 2.4.2 透射电镜TEM表征 |
| 2.4.3 扫描电镜SEM表征 |
| 2.4.4 程序升温脱附TPD测试 |
| 第三章 液体酸负载于分子筛上的烷基化反应 |
| 3.1 酸催化下的烷基化反应 |
| 3.2 不同液体酸负载于载体的烷基化反应 |
| 3.2.1 最佳载体的选择 |
| 3.2.2 无机酸负载于载体的烷基化反应 |
| 3.2.3 离子液体负载分子筛的烷基化 |
| 3.3 助剂对离子液体负载于分子筛烷基化反应的影响 |
| 3.3.1 金属助剂对MTBE-AlCl_3负载分子筛的影响 |
| 3.3.2 金属助剂对Et3NHCl-AlCl_3负载分子筛的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 液体酸负载于固体酸的烷基化反应 |
| 4.1 不同液体酸负载于固体酸的烷基化反应 |
| 4.1.1 无机酸负载于固体酸的烷基化 |
| 4.1.2 离子液体负载于固体酸的烷基化 |
| 4.1.3 金属助剂加入对离子液体负载固体酸烷基化的影响 |
| 4.1.4 离子液体负载改性后固体酸的烷基化反应 |
| 4.2 过渡金属对复合离子液体负载固体酸烷基化的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 烷基化反应条件的影响 |
| 5.1 反应器对烷基化选择性的影响 |
| 5.2 烷烯比对烷基化反应的影响 |
| 5.3 离子液体的组成对烷基化反应的影响 |
| 5.4 固体酸与离子液体结合的优势 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 离子液体/固体酸烷基化催化剂的表征与反应机理讨论 |
| 6.1 过渡金属参入的不同固体酸的相关表征 |
| 6.1.1 扫描电镜SEM分析 |
| 6.1.2 透射电镜TEM分析 |
| 6.1.3 N2吸附-脱附分析 |
| 6.1.4 程序升温脱附NH3-TPD分析 |
| 6.2 不同烷基化催化剂的酸性表征分析 |
| 6.3 离子液体/固体酸烷基化催化机理的讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文情况 |
（10）分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展（论文提纲范文）
| 1 分子筛催化烷基化反应机理 |
| 2 分子筛酸性质对烷基化反应的影响 |
| 2.1 分子筛酸密度对烷基化反应的影响 |
| 2.2 分子筛酸类型对烷基化反应的影响 |
| 3 分子筛孔道结构对烷基化反应的影响 |
| 4 分子模拟在烷基化反应中的应用 |
| 5 结语 |
四、二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究（论文参考文献）
- [1]离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究[D]. 吴国卿. 内蒙古大学, 2021(12)
- [2]混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究[D]. 刘静. 华东理工大学, 2021(08)
- [3]酸性聚醚型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究[D]. 高旭. 青岛科技大学, 2020
- [4]介孔氧化铝基复合氧化物的制备、表征及催化性能研究[D]. 毕士楠. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]异丁烷/丁烯固体酸烷基化催化剂失活的研究进展[J]. 贾富贤,任奎,李永祥. 石油学报(石油加工), 2020(03)
- [6]介孔分子筛负载三氟甲烷磺酸催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究[D]. 刘其春. 青岛科技大学, 2019(11)
- [7]异丁烷/丁烯烷基化固体酸催化剂的失活研究[D]. 王静. 中国石油大学(北京), 2018(02)
- [8]金属改性X分子筛催化C4烷基化反应研究[D]. 许家阔. 郑州大学, 2018(12)
- [9]离子液体/固体酸催化C4烷基化反应的研究[D]. 李文. 内蒙古大学, 2018(12)
- [10]分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展[J]. 侯雅聪,张成喜,李永祥,任奎. 石油学报(石油加工), 2018(02)