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目前商业化生产异丁烷烷基化汽油的催化剂主要是浓硫酸和氢氟酸,普遍存在酸消耗量大、腐蚀设备、对人和环境危害大、废酸处理成本高等缺点。针对传统烷基化催化剂存在的缺点,设计了三种介孔固体酸催化剂并应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究。研究内容主要分为以下三个体系:以P123为模板,原硅酸四乙酯为硅源,在酸性条件下采用水热合成法制备出SBA-15介孔分子筛,利用溶液后浸渍的方法SBA-15上负载三氟甲烷磺酸(TfOH),制备出介孔固体酸TfOH-SBA-15。利用XRD、红外、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载酸前后的分子筛进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O(烷烯比)=48:1,反应温度T=80℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.12 h-1,催化剂用量m=1 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在98.84%以上,最高可达到99.62%,C8选择性在40.03%以上,最高可达到54.25%。以F-127为模板,原硅酸四乙酯为硅源,硫酸钾为辅助剂,在酸性条件下采用水热合成法制备出SBA-16介孔分子筛,利用溶液后浸渍的方法在SBA-16上负载三氟甲烷磺酸,制备出介孔固体酸TfOH-SBA-16。利用XRD、红外、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载酸前后的分子筛进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O(烷烯比)=48:1,反应温度T=90℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.24 h-1,催化剂用量m=1 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在99.12%以上,最高可达到99.92%,C8选择性在49.38%以上,最高可达到65.24%。以聚苯乙烯微球为硬模板(PS),十六烷基三甲基溴化铵为软模板(CTAB),原硅酸四乙酯为硅源,AETAC(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)为辅助剂,V-50(偶氮二异丁脒盐酸盐)为引发剂,在碱性条件下合成出中空介孔硅球PS-SiO2,利用溶液后浸渍的方法在PS-SiO2上负载三氟甲烷磺酸,制备出介孔固体酸TfOH-PS-SiO2。利用红外、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附等检测手段对负载前后的介孔二氧化硅硅球进行表征,利用酸碱滴定的方法测定负载的酸量。利用烷基化固定床反应器,将合成的固体酸应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应研究,优化出最优反应条件为:I/O(烷烯比)=48:1,反应温度T=90℃,反应压力P=3 MPa,反应进料空速WHSV=0.12 h-1,催化剂用量m=0.5 g,在最佳反应条件下1-丁烯转化在98.92%以上,最高可达到99.82%,C8选择性在60.18%以上,最高可达到75.42%。本论文合成了三种不同孔道的介孔固体酸,应用于异丁烷/1-丁烯烷基化反应,具有良好的催化效果,且催化剂环保,产物和催化剂易分离,为制备大孔径烷基化固体酸催化剂提供了新的思路。