【正文】 烷化劑強(qiáng)烈極化而轉(zhuǎn)化為活潑的親電質(zhì)點(diǎn)。(CH3)3C+(CH3)2CH+CH3CH2+CH3+c．正碳離子與苯環(huán)上π電子作用由于正碳離子具有不穩(wěn)定性，很容易接受電子趨向穩(wěn)定，而芳烴的芳核是一個(gè)閉合的共扼體系，π電子平均分布在苯環(huán)上、π電子云容易極化而形成供電子中心。（2）液相烷基化法傳統(tǒng)的液相法以AlCl3為催化劑，因此具有這種催化劑帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn)。苯與烯烴烷基化是放熱反應(yīng)，催化精餾利用反應(yīng)熱作為精餾分離的熱源，充分利用了過(guò)程的能量，減少了能耗；簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了設(shè)備投資，省去了苯分離塔；反應(yīng)在精餾環(huán)境下進(jìn)行，條件溫和，易于控制；由于在催化精餾過(guò)程中，產(chǎn)品一經(jīng)生成即被分離，有效地提高了主要反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和主要產(chǎn)物的選擇性。自此，由于烷基化油的各種優(yōu)點(diǎn)，使得烷基化工藝蓬勃發(fā)展，至今世界上已有數(shù)百套烷基化反應(yīng)裝置在運(yùn)行中，烷基化反應(yīng)已成為石油加工的主要過(guò)程之一。l 第2個(gè)階段是以磷酸為代表的固體酸催化劑，這種催化劑在腐蝕和污染環(huán)境方面比AlCl3 和HF 有了明顯改善，但是催化劑無(wú)烷基轉(zhuǎn)移功能，因此產(chǎn)品收率低。l 第4個(gè)發(fā)展階段是負(fù)載型雜多酸催化劑。比較典型的改性方式是增強(qiáng)活性組分的酸性，形成固體超強(qiáng)酸。例如Mobil公司合成的MCM系列分子篩催化劑(尤其是MCM256)，具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)，用于丙烯與苯的烷基化反應(yīng)表現(xiàn)出了非常好的催化性能和穩(wěn)定性，對(duì)現(xiàn)有B分子篩工業(yè)催化劑提出了挑戰(zhàn)。清華大學(xué)化工系開(kāi)發(fā)的TH206 分子篩催化劑用于合成長(zhǎng)直鏈烷基苯。分子篩按孔徑大小(d)可分為三類:(1)微孔(d2nm),(2)介孔(2nm≤d≤50 nm)，(3)大孔(d50nm)。本文基于烷基化催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀主要做了以下工作：（1） 收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，了解本課題的最新研究動(dòng)態(tài)；（2） 做好試驗(yàn)研究的初期準(zhǔn)備工作，包括試驗(yàn)器材、試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法；（3） ZSM5分子篩改性及其制備（4） 基于ZSM5催化劑，在高溫、中壓條件下，開(kāi)展苯與C4混合烯烴的烷基化反應(yīng)工藝研究，并通過(guò)混合烯烴轉(zhuǎn)化為汽油調(diào)和組分的收率，來(lái)探究烷基化反應(yīng)的最優(yōu)工藝參數(shù)；第二章 試驗(yàn)部分HZSM5催化苯與C4烯烴的烷基化反應(yīng)是一種新的烷基化工藝，在進(jìn)行試驗(yàn)前必須做好充分的準(zhǔn)備工作，包括試驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備、原材料的選用、試驗(yàn)方法的探索等。（三）數(shù)據(jù)處理方法根據(jù)色譜數(shù)據(jù)的面積積分結(jié)果，對(duì)于工業(yè)的混合烯烴，采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算烯烴的轉(zhuǎn)化率，其計(jì)算公式如下：烯烴轉(zhuǎn)化率=S反應(yīng)前烯烴S反應(yīng)后烯烴S反應(yīng)前烯烴%烷基化產(chǎn)物選擇性 yi=SLABiiSLABi%其中，S反應(yīng)前烯烴表示反應(yīng)前烯烴的色譜峰面積，S反應(yīng)后烯烴表示反應(yīng)后烯烴的色譜峰面積，SLABi表示反應(yīng)液相產(chǎn)物中第i號(hào)烷基苯的色譜峰面積，ΣiSLABi表示反應(yīng)液相產(chǎn)物中所有烷基苯的色譜峰面積之和。通過(guò)XRD 技術(shù)分析可看出：經(jīng)過(guò)高溫水熱法處理的分子篩樣品的氧化鋁晶胞明顯收縮，但脫下來(lái)的鋁首先滯留在HZSM5晶體內(nèi)，致使HZSM5分子篩 的非骨架鋁含量約占總鋁量的40 % ，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，滯留在分子篩晶胞內(nèi)的非骨架鋁能在反應(yīng)條件下發(fā)生遷移，因而造成鋁分布很不均勻，并且在晶粒表面大量富集。高溫水熱法改性的HZSM分子篩已在催化裂化過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用，并且充分顯示了它所具有的較高汽油選擇性、低氣體和焦碳產(chǎn)率。其中最主要的是動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，對(duì)于固體催化劑還有宏觀結(jié)構(gòu)指標(biāo)和微觀結(jié)構(gòu)指標(biāo)。（三）形貌分析： 分辨率為610nm，放大倍數(shù)為2萬(wàn)倍。圖35(a) 反應(yīng)前催化劑XRD圖譜圖35(b) 反應(yīng)后催化劑XRD圖譜（五）活性活性是催化劑提高化學(xué)反應(yīng)速率的性能的一種定量的表征。但反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù)與催化劑計(jì)量的基準(zhǔn)單位（表面積、體積、質(zhì)量）有關(guān)。其定義為單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)活性中心上起反應(yīng)的次數(shù)或分子數(shù)。反應(yīng)前催化劑在550℃氮?dú)庵谢罨?h。催化劑的選擇性通常用產(chǎn)率或選擇率和選擇性因子來(lái)量度。以上（1）~（4）為非芳物質(zhì)，（5）~（14）為烷基化反應(yīng)主要產(chǎn)物。繼續(xù)升高溫度，甲苯和乙苯含量繼續(xù)升高，而正丙苯、異丙苯含量也開(kāi)始大幅度下降，說(shuō)明烷基化過(guò)程中發(fā)生了聚合、裂解和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)；而且從反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的影響可以看出，在330℃下苯與丁烯在改性ZSM5分子篩催化劑上主要以烷基化反應(yīng)為主，而當(dāng)反應(yīng)溫度高于340℃后，聚合、裂解等副反應(yīng)加劇。四、苯烯摩爾比對(duì)烷基化反應(yīng)的影響表43為在相同的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、烯烴質(zhì)量空速，不同的苯烯摩爾比條件下所得的反應(yīng)產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)、烷基化反應(yīng)烯烴轉(zhuǎn)化率和液相收率。在此條件下烯烴轉(zhuǎn)化率和烷基苯的選擇性課滿足工業(yè)生產(chǎn)烷基化汽油要求；3．反應(yīng)溫度與苯烯比對(duì)苯與C4烯烴的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物有較大影響；而反應(yīng)壓力對(duì)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物影響較小；4．改性ZSM5分子篩催化劑上的苯與C4烯烴的烷基化反應(yīng)，當(dāng)苯烯比較低時(shí)，可制取烷基化汽油調(diào)和組分，當(dāng)苯烯比較高時(shí)，可制取異丙苯，正丙苯，丁基苯等化工原料。因此催化精餾法有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，對(duì)催化精餾，一種將蒸餾和單柱型反應(yīng)塔相結(jié)合的催化方式進(jìn)行了學(xué)術(shù)研究和工業(yè)實(shí)踐（Zhu and Shen，1995；Kumar and Daoutidis，1999；Taylor amp。如果有合適的催化劑的話，催化精餾法是完全適用于烷基化反應(yīng)的，最近Hunstman公司已經(jīng)將其應(yīng)用于LAB合成（Knifton和Anantaneni，1998）。近期，中國(guó)北京燕山石化有限公司一個(gè)懸浮穿催化精餾合成異丙苯的實(shí)驗(yàn)廠區(qū)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行。對(duì)芳構(gòu)化反應(yīng)和烷基化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的工藝條件進(jìn)行探索。4．未能對(duì)課題進(jìn)行后續(xù)研究，建立完整的工藝流程；5．未在烯烴過(guò)量的情況下進(jìn)行芳構(gòu)化試驗(yàn)；6．未選用其他分子篩催化劑進(jìn)行對(duì)比研究；參考文獻(xiàn)[1] [J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，28(2)：51~53[2] 崔曉燕,王雷,[J].化學(xué)研究，,21(3)：92~96[3] 林森,王潤(rùn)偉,儲(chǔ)彬,蔣大振,[R]. 長(zhǎng)春130023: 無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院,2002.[4] 趙福軍,溫朗友,．本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào),32(5):636~640[5] 王二強(qiáng),張金昌,[J].現(xiàn)代化工，,22(2),11~14[6] 雷志剛,陳標(biāo)華,[J], 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝,18(1):1~11[7] [R].大慶163713: 藍(lán)星石油有限公司大慶分公司,2003.[8] 杜迎春,[J].石油煉制與化工,37(6):31~36[9] 楊為民,孫洪敏,[D].上海201208：上海石油化工研究院，[10] 宋月芹,徐龍伢,謝素娟,吳治華,王清遐. 分子篩催化劑上液化石油氣低溫芳構(gòu)化制取高辛烷值汽油[J].催化學(xué)報(bào),25(3):199~204[11] 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