固载化AlCl_%2c3_催化剂上支链重烷基苯的合成

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1、大连理工大学硕士学位论文固载化AlCl<,3>催化剂上支链重烷基苯的合成姓名：曹果林申请学位级别：硕士专业：物理化学指导教师：纪敏20090601大连理工大学硕十学位论文摘要重烷基苯磺酸盐(HABS)是近年来国内重点开发研究的性能优良、价格低廉的驱油用表面活性剂之一，在强化采油中占有极其重要的地位。目前国内三次采油用HABS表面活性剂所用原料为生产民用十二烷基苯的副产品——重烷基苯(HAB)。该原料虽然价格低廉，但是结构、组成复杂多变，后续生产的HABS驱油性能不够稳定，而且生产工艺采用HF为催化剂，具有严重的腐蚀、污染等问题。采用高效环保工艺、合成结构

2、明确的重烷基苯磺酸盐表面活性剂对于国民经济的可持续发展具有重要意义。本文以二甲苯与工业混合重烯烃(C14=．C182)为原料，采用环境友好固载化A1C13为催化剂进行烷基化反应合成HAB。考察了载体类型、制备条件、反应条件等对固载化A1C13催化剂性质及烷基化反应的影响；在最优催化剂和最佳反应条件下合成了C14．18支链重烷基苯，完成了2L模式放大实验。主要结果如下：(1)载体类型影响固载化A1C13催化剂的氯化物的固载量及酸分布。采用毗啶红外光谱(PY．FTrR)、Hammett指示剂法以及乙苯裂解探针反应对催化剂表面酸性质进行了表征，结果表明，以A1

3、203、A1203．Si02和Si02为载体制备的固载化A1C13催化剂同时含有L酸和B酸中心，而且以L酸为主，酸强度主要分布在Ho<．5．6，具有中等强度酸性。其中，以si02为载体制备的固载化A1C13催化剂酸量较大，而以A1203为载体制备的固载化A1C13催化剂上的超强酸中心较多。具有较多中等强酸中心的A1C13／Si02催化剂烷基化反应活性较好。(2)。催化剂制备温度对固载化A1C13催化剂上氯化物和表面结构有很大的影响。A1C13固载量、C1-／A1的比值随着固载温度的升高而逐渐减少：而在固载温度相同时，CI／A1的比值基本保持不变；通过27

4、A1MAS-NMR发现，不同温度下制备的催化剂上表面结构不同，低温制备的固载化砧c13催化剂主要以六配位的Al物种为主；当制备温度升高时，催化剂表面上为四配位、五配位和六配位Al物种共存。(3)固载化A1C13／Si02催化剂上二甲苯裂解与岐化的程度远小于AICl3催化剂，重烷基苯的选择性高于A1C13催化剂；而且固载化A1C13／SiOz上有很好的2，3．LAB选择性；烷基化的反应条件影响催化剂的稳定性，选择适当的反应温度、催化剂用量、二甲苯与烯烃的比例、单釜反应的时间，能够提高催化剂的稳定性，抑制烯烃聚合和多烷基苯等副产物的生成。最佳的反应条件为：反

5、应温度80℃、催化剂用量lg(催化效率为17．89C=／g．eat)、二甲苯与烯烃比10：1、反应1h。关键词：固载化A1C1，催化剂；支链重烷基苯；27hl固体核磁；Hammett指示剂圃载化A1C13催化剂上支链重烷基苯的合成SynthesisofBranched—chainHeavyAlkylbenzeneoverImmobilizedA1C13CatalystAbstractHeavyalkylbenznesulfonate(HABSlisailimportantsurfactantswithfavorableinterfacialpropert

6、iesandhavebeenwidelyappliedinenhancedoilrecovery(EOR)inChina．Inindustry，therawmaterialtosynthesisalkylbenzenesulfonatesurfactantforEORisthebyproductsformedinthealkylationreactionofbenzenewithClo．13一olefins．However，thecheappriceofthisrawmaterialCannotglossOVeritsdisadvantagessucha

7、scomplexandindeterminatecomposition．Inaddition．itsproductionmostlyusesHFasthecatalyst，whichisasourceofpollutionandequipmentcorrosion．Thus，manyeffortshavebeenconcentratedonsolidacidcatalystsbecauseofitsenvironmentallyfriendlymanufacture．Inthispaper,branched．chainheavyalkylbenzeneW

8、assynthesizedOVerimmobilizedA1C13catalys