(12.1.4)--12-1-4离子液体碳四烷基化.pdf
石油加工工程1、离子液体简介离子液体（Ionic Liquid）离子液体，是指室温下处于液态的熔盐，一般指熔点低于100的盐，并有较宽的液态存在温度区间 烷基季胺离子NRxH4-x+烷基季磷离子PRxH4-x+1,3-二烷基取代的咪唑离子 N-烷基取代的吡啶离子 质子化的己内酰胺 其它含N化合物阳离子：1、离子液体简介 AlCl4-、Al2Cl7-、FeCl4-、Fe2Cl7-BF4-、PF6-、CF3COO-、C3F7COO-、CFSO3-、C4F9SO3-、(CF3SO2)2N-、SbF6-、AsF6-、NO3-、ClO4-CH3COO-、脂肪酸、环烷酸、氨基酸等阴离子：1、离子液体简介主要性质01 蒸气压接近零，液态存在的温度范围宽，粘度不大，热容大，对部分有机、无机物有较好的溶解能力 较高的热稳定性 对溶于其中的分子有极强的极化性能 可促使其中的反应途径发生改变2、氯铝酸离子液体及其催化C4烷基化 由AlCl3与含N阳离子供体合成 当AlCl3与含N阳离子的摩尔比大于1时呈酸性氯铝酸离子液体C5C7C8C9+TMPEt3NHCl-AlCl30000Et3NHCl-1.2AlCl324.239.836.026.9Et3NHCl-1.8AlCl335.746.517.831.8Et3NHCl-2AlCl330.443.526.129.7反应温度15，反应时间30min，烷烯比15，搅拌速率1500r/min，2-丁烯原料3、C4烷基化复合离子液体的设计合成 由AlCl3与含N阳离子供体合成 当AlCl3与含N阳离子的摩尔比大于1时呈酸性基础氯铝酸离子液体的改性Et3NHCl-2AlCl3C5C7C8C9+-27.544.328.2CuCl217.958.923.2CuCl 19.058.522.5FeCl319.151.129.8FeCl230.848.620.6ZnCl230.745.623.7无机金属盐的添加量为离子液体中AlCl3的2.5%，反应温度45C，反应时间15min，烷烯比=15，搅拌速率800r/min，2-丁烯原料3、C4烷基化复合离子液体的设计合成编号离子液体种类主要阴离子产品分布,wtC5-C7TMPDMHC8C9+A基础离子液体AlCl4-,Al2Cl7-35.731.814.746.517.8BCuCl离子液体CuCl2-,Cu2Cl3-,Cu3Cl4-C基础离子液体+无水CuClAlCl4-,Al2Cl7-,CuCl2-,Cu2Cl3-,Cu3Cl4-16.4446.0123.2769.2814.28D复合离子液体AlCl4-,Al2Cl7-,CuCl2-,Cu2Cl3-,Cu3Cl4-,AlCuCl5-3.290.45.495.81.0反应温度15，反应时间30min，烷烯比15，搅拌速率1500r/min，2-丁烯原料AlCuCl5-阴离子对复合离子液体的高选择性至关重要4、复合离子液体及其催化C4烷基化 具有两个或两个以上配位中心复合阴离子的离子液体 通过多配位中心的协同作用，可对不同催化体系精确调控其活性和选择性复合离子液体的概念常规离子液体阴离子Al2Cl7-的结构复合离子液体阴离子AlCuCl5-的结构4、复合离子液体及其催化C4烷基化复合离子液体烷基化油组成与性质产品分布产品分布,wt%反应温度，反应温度，101525402-Me-butane0.411.412,3-di-Me-butane0.41.21.40.9C6C7(其它其它)0.51.51.66.3Light ends1.33.74.48.2TMP合计合计88.286.585.270.4DMH合计合计8.76.24.48.5Heavy ends1.83.6612.9收率收率,wt%194190186172RON100.1100.398.393.5MON96.195.194.289.75、复合离子液体催化C4烷基化中试研究离子液体催化C4烷基化中试装置5、复合离子液体催化C4烷基化中试研究中试结果烷基化油组成（wt%）C50.591.41C60.980.32C72.060.45C895.696.3C9+0.761.52辛烷值RON100.198MON9595.66、工业示范10万吨/年工业装置运行数据DateDistillation range,CRONClppmHK10%50%90%95%KKI2015.5.1346810413318519795.5 1.02015.5.2357110412517118896.1 0.22015.5.3347010412417418996.1 0.62015.5.4347110412617819296.0 1.42015.5.53169104124177 193.5 95.4 1.2II2015.10.1 346510313218519098.0 1.52015.10.2 346710412217219898.5 0.62015.10.3 336410512518218797.3 1.32015.10.4 326810513519219397.7 1.96、工业示范CatalystH2SO4HFILH2O,mgkg-12020 10S,mgkg-12020 20Butadiene,wt%0.20.5 0.5Ethylene,mgkg-110-Methanol,mgkg-15050 10I/O ratio5:1-12:110:1-25:18:1-12:1Reaction temperature,4-1225-4010-30Contact time,min20-302-200.3-2RON93-9793-9795-100MON92-9492-9492-96Catalyst consumption,kg/t alkylate50-1000.53Energy consumption,kgEO/t alkylate145-189*104-167135*without treatment of spent catalyst.问题与思考什么是离子液体？与传统的硫酸法与氢氟酸法烷基化相比，离子液体烷基化有什么特点？0102
