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1、甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯研究 摘要：目的：采取措施對甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯的效果進行有效性分析與研究。方法：制備用于甲基叔丁基醚裂解異丁烯的硅酸鋁催化劑，對其相應(yīng)的選擇性與反應(yīng)活性進行評估，運用物理吸附、X光衍射以及傅立葉變換的紅外技術(shù)對硅酸鋁催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行系統(tǒng)性的表征研究。結(jié)果：在適當?shù)臏囟认绿砑舆m量的助劑進行焙燒，有助于甲基叔丁基醚裂解制備異丁烯成品中硅酸鋁催化劑的活性與性能的提升。結(jié)論：在新時期加強對甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯的研究，有助于提升甲基叔丁基醚的轉(zhuǎn)化率與異丁烯的選擇效率。關(guān)鍵詞：甲基叔丁基醚硅酸鋁催化劑高純度異丁烯分析甲基叔丁基醚作為一種新
2、型的石油化工產(chǎn)物，雖然長期被用作汽油添加劑，但在現(xiàn)實生活中卻存在著很多不安定因素，比如說水中的甲基叔丁基醚與大氣相結(jié)合，極易導致人類出現(xiàn)頭疼惡心、鼻喉炎癥、癌癥等不良癥狀。而異丁烯作為其中一種化工原料，在生產(chǎn)過程中所需的純度較高。因此，在新時期加強對甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯的研究，是當前人們熱衷研究的一大課題。1、資料與方法51.1甲基叔丁基醚裂解制備異丁烯催化劑的反應(yīng)流程合成甲基叔丁基醚過程中所出現(xiàn)的逆反應(yīng)，即是甲基叔丁基醚裂解制備異丁烯的反應(yīng)流程，在催化劑的促進下，甲基叔丁基醚裂解制備成甲醇與異丁烯，再經(jīng)過水洗操作可將其中的甲醇清除，最后經(jīng)過蒸餾處理得到高純度的異丁烯。甲基叔丁
3、基醚裂解制備異丁烯的過程中最為常用的催化劑包括固體酸的催化劑與離子交換樹脂，由于離子交換樹脂的使用壽命較低，在臨床應(yīng)用中固體酸的催化劑的使用范圍逐漸擴大。當前固體酸的催化劑類型包括氧化鋁基、固體磷酸、硫酸鹽、沸石、非沸石的硅酸鋁催化劑等，非沸石類型的硅酸鋁催化劑由于價格低廉、性能容易調(diào)變、對機械設(shè)備沒有腐蝕等優(yōu)點受到人們廣泛地關(guān)注。在190℃的反應(yīng)溫度下，WHSV每小時為2，反應(yīng)壓是0.5MPa的環(huán)境中，甲基叔丁基醚的轉(zhuǎn)化率是95%，異丁烯的選擇性為100%。1.2甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯催化劑的實驗5甲基叔丁基醚裂解制備高純度的異丁烯催化劑的實驗內(nèi)容包括以下四點：一是制備催化劑，
4、即以一定的速度將稀硅酸鈉溶液加入到稀硝酸中進而制成硅溶膠，接著將硅溶膠加到鋁酸鈉溶液中制備成硅鋁溶膠，最后用氨水進行中和并加入定量的助劑，通過洗雜志與老化處理最后成型，經(jīng)過120攝氏度的干燥與850攝氏度的焙燒最終得到催化劑；二是催化劑的表征研究，即運用無機分析法對助劑含量與催化劑中含有的Sio2、Al1O3進行測定，紅外酸度由560型號的紅外分光光度儀進行測定，將催化劑樣品放置在反應(yīng)管中進行凈化，時間為四個小時，在溫度達到室溫時抽空0.0001Pa的吸附吡啶，在吸附達到平衡之后將溫度升高到200攝氏度進而對催化劑的L酸、B酸以及總酸進行測定，孔性質(zhì)表征由ASAP2400型號的物理吸附儀進
5、行測定，而物相由D/max2500型號的X光衍射儀進行測定；三是催化劑的評價，即運用18×860×2毫米型號的不銹鋼管作為反應(yīng)器，其中部被裝填30毫升的催化劑，前部與喉部填充瓷環(huán)與石英砂，在出現(xiàn)反應(yīng)時，蒸餾水與純度高于99.4%的甲基叔丁基醚由泵注入到反應(yīng)的頂部，在冷卻后進行數(shù)據(jù)與結(jié)果收集；四是異丁烯的選擇性=產(chǎn)物中的異丁烯摩爾數(shù)/（二異丁烯摩爾數(shù)+異丁烯摩爾數(shù)+叔丁醇摩爾數(shù)），甲基叔丁基醚的轉(zhuǎn)化率=（1-產(chǎn)物中存在的甲基叔丁基醚含量/進料過程中存在的甲基叔丁基醚含量）×100%。2、結(jié)果利用統(tǒng)計學理論對甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯進行有效性研究，得出以下結(jié)論：5催化劑在反應(yīng)過程中的物
6、化性質(zhì)：一是孔性質(zhì)的表征，即硅酸鋁作為一種新型的多孔性的材料，其物化反應(yīng)多在催化劑的孔道中與表面進行，所以催化劑的孔容、比表面積、平均孔徑等一系列性質(zhì)對催化劑的選擇性與活性具有明顯的影響；二是催化劑的酸性質(zhì)，即甲基叔丁基醚在裂解制備異丁烯的過程中所運用的催化劑是酸性的，而酸位作為催化劑反應(yīng)過程中的活性核心，其酸性質(zhì)將直接影響催化劑的壽命與活性。催化劑的評價：在甲基叔丁基醚裂解制備高純度異丁烯的過程中添加適量的助劑有助于提升催化劑的活性，同時保持催化劑較大的比表面積有助于提升催化劑的選擇性與活性。催化劑的穩(wěn)定性與物化性質(zhì)伴隨著反應(yīng)溫度與反應(yīng)時間的提升，差別性較大，WVI類型的催化劑在實際應(yīng)用
7、中具有極強的穩(wěn)定性。3、探討甲基叔丁基醚在裂解制備高純度異丁烯的過程中需注意以下三點：一是制備過程中運用的催化劑所具有的物化性質(zhì)中與催化劑活性具有密切關(guān)系的內(nèi)容有總酸量、比表面積、L酸與B算的比例值；二是在適合的溫度環(huán)境中添加適量的助劑并對催化劑進行焙燒，有利于甲基叔丁基醚在裂解制備高純度異丁烯過程中所使用的硅酸鋁催化劑的活性與性能得到有效提升；三是在增添助劑并經(jīng)過特殊工藝處理的WVI催化劑，在WHSV是2/每小時與常壓
