大孔磺酸树脂用于噻吩类硫化物烷基化反应的催化性能研究

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1、天津大学硕士学位论文大孔磺酸树脂用于噻吩类硫化物烷基化反应的催化性能研究姓名：李兰芳申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李永红20070601中文摘要大孔磺酸树脂是一类非常重要的固体酸催化剂，具有无腐蚀性和无环境污染的优点，可催化烯烃的许多反应，如醚化、烷基化等，而且大孔磺酸树脂在烯烃与噻吩类硫化物的烷基化反应中有很好的催化活性。本论文考察了四种不同厂家生产的大孔磺酸树脂：NKC一9，CT-175，D005一II和LSI一600，在噻吩类硫化物和烯烃烷基化反应中的催化性能。利用问歇式反应釜，通过改变反应温度、料剂比、反应

2、时间和原料组成等条件，对四种树脂的活性进行了评价。实验结果表明在反应温度小于90。C时，四种树脂的催化活性都随着温度的升高而增强，而且得出NKC．9有优于其它三种树脂的催化活性。同时优化出适宜的烷基化反应条件为：常压、900C、料剂体积比15：1。在此反应条件下，占总硫92．32％的硫化物可以发生烷基化硫转移反应，而且四种树脂对FCC汽油中低沸点硫醇的转移也有很好的作用，主要是因为大孔磺酸树脂既有烷基化催化性能，又有好的吸附效果。同时利用GC．MS方法考察了NKC．9的选择性，发现NKC．9主要适合于催化噻吩类硫化物与C4、C

3、5烯烃的烷基化反应。另外，还利用XPS、化学法等分析方法对四种树脂的失活进行了研究，结果发现FCC汽油中的碱性氮化物是影响大孔磺酸树脂失活的主要原因，因此对原料进行吸附预处理很有必要；而且用吸附预处理后的FCC汽油为原料进行烷基化反应时，四种树脂的稳定性很好。另外，利用反应釜，对FCC汽油中主要硫化物进行了转化速率研究。结果发现，在常压、900C、料剂体积比为15：1的反应条件下，各噻吩类硫化物与烯烃的烷基化反应活性顺序为：2．甲基噻吩>3．甲基噻吩>3，4．二甲基噻吩>2，3．二甲基噻吩>2，4．二甲基噻吩>噻吩>2或3．乙

4、基噻吩>2，3，4一三甲基噻吩。关键词：FCC汽油脱硫烷基化噻吩类硫化物大孔磺酸树脂ABSTRACTMacroporoussulfonicresinisakindofimportantsolidacidcatalyst．Ithaslotsofmerits，suchasnocausticityandnoenvironmentpollution．Meanwhile，itpossessesfinercatalyticperformanceinetherificationandalkylationprocess，andthecatal

5、yticperformanceissuperiorinalkylationwitholefmandthiophenicsulfurcompounds．ThecatalyticperformanceWaSdiscussedOilalkylationprocessforthiophenicsulfurcompoundswitholefmsovermacroporoussulfonicresin：NKC-9，CT-175，D005·-IIandLSI··600inthepaper．Theactivitiesoffourresinsi

6、ninterimreactionkettlewereevaluatedbymeansofalteringthetemperature，theratioofgasolineandcatalyst,reactiontimeandthecomposingofgasoline．Theresultsindicatedthattheactivitiesofresinsincreasedalongwiththetemperaturerisingwhilethetemperaturewasbelow900C．NKC一9wasprioronal

7、kylationprocessforthiophenewitholefinsinFCCgasoline．ItalsoshowedthattheconversionoftotalsulfurOVerNKC一9wasmorethan92．32％undertheoptimalconditionsasfollows：normalpressure，reactiontemperatureas900C，thevolumeratioofFCCgasolineandcatalystas15：1．ThemercaptansinFCCgasolin

8、enearlyalltransformedtoproductswithhighboilingpoint．TheselectivityofNKC-9andstabilityoffourresinswerealsostudied．Itwasfoundthatthiophenics