改性阳离子交换树脂的研究及在丁烯水合反应中的应用

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1、烟台大学硕士学位论文摘要以阳离子交换树脂为催化剂的丁烯水合反应，是目前国内外生产仲丁醇最主要的方法。但此工艺路线中正丁烯的单程转化率仅为6%左右，严重制约生产企业经济效益的提高。因此，探索阳离子交换树脂的改性以提高丁烯水合反应单程转化率具有重要的意义。本文利用D008阳离子交换树脂，间接法得到磺酰氯树脂，与不同的胺反应制备出胺化率为4.7%的改性树脂。与D008相比，改性树脂催化丁烯水合反应的活性都得到不同程度的提高，且经十八胺改性的树脂活性提高较明显，证实了阳离子交换树脂上少量磺酸根固载一定碳链长度的胺基能够

2、提高树脂活性。采用交联聚苯乙烯和氯磺酸反应直接得到磺酰氯树脂，研究了反应物摩尔比、反应时间、反应温度对磺酰氯树脂交换容量和酰氯化度的影响。结果表明，当氯磺酸与交联聚苯乙烯的摩尔比为8:1、反应温度为80℃、反应时间为10h时，得到的磺酰氯树脂的交换容量和酰氯化度都较高。以直接法得到的磺酰氯树脂为基体，十八胺为胺化试剂，制备了不同胺化率（0.6%～12.7%）的改性树脂。研究发现，胺化率较低时对于提高树脂的催化活性不明显，在高于10%时活性反而有所下降，胺化率为6.8%的改性树脂活性最强且在不同的活性评价工艺条件

3、下活性较D008都有明显提高，活性稳定性和水热稳定性也有所改善。本文还对改性树脂催化丁烯水合的反应机理进行了简单探讨，初步认为少量磺酸基团被具有一定碳链长度的胺基接枝后，提高树脂的疏水性能，增加了丁烯在反应水中的浓度，从而促进丁烯水合反应进行并提高了其单程转化率。关键词：阳离子交换树脂，催化剂，改性，丁烯水合反应，仲丁醇I烟台大学硕士学位论文AbstractPreparationrouteofSBAwithcatalystofcationexchangeresinsisthemainmethodofproduc

4、ingsec-butylalcoholbothathomeandabroad.Butinthisprocessone-wayconversionofn-butenerateisonlyabout6%,whichseriouslyrestrictstheimprovementoftheeconomicefficiency.Therefore,theexplorationofcationexchangeresinmodifiedtoimprovebuteneone-wayconversionisofgreatsig

5、nificance.Firstly,thispaperusedD008forsulfonylchlorideresinsandmodifiedresins.ComparedtoD008,thecatalyticactivityofmodifiedresins，especiallytheresinsmodifiedwithoctadecyaminewereimprovedtovaryingdegrees.Itwasprovedthat,theresinthatasmallamountof-SO4Hmodified

6、withamidocyanogenhavingcontrolled-lengthofcarbonchain,canimprovetheactivity.Basedontheindirectprocess,weusedPStoreactdirectlywithHSO3Cltoproducesulfonicacidchlorideresin.Thefactorsthatinfluenceexchangecapacityandsulfo-chloridedegreeofresinwerealsostudied.The

7、resultsshowedtheoptimumconditionwas:feedsmoleratio(nHSO3Cl/PS)was8:1;reactiontemperaturewas80℃;reactiontimewas10h.Weproducedmodifiedresinwithdifferentaminationrate(0.6%～12.7%),usingsulfonylchlorideresin(producedwiththedirectmethod)asthematrixandoctadecylamin

8、easaminationreagents.Comparisonoftheircatalyticactivityshowedthatlowerrateofaminationresinforimprovingthecatalyticactivitywasnotobvious,buttheactivitydecreasedwhenaminationratewashigherthan10%,a