[发明专利]一种烷基化汽油的制备方法

说明书

本发明公开了一种烷基化汽油的制备方法，是以异丁烷与1‑丁烯为原料，以负载型双核多酸离子液体为催化剂，在温度70^oC、反应压力2.0MPa、质量空速3h^‑1的固定床反应器中反应，异丁烷与1‑丁烯的摩尔比为20:1。本发明提供了一种催化活性高、反应稳定性好、容易回收利用、烯烃转化率和TMP的收率高的负载型双核多酸离子液体催化剂，并将其应用于以异丁烷和丁烯为原料制备烷基化汽油。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种催化剂，特别是涉及一种烷基化汽油的制备方法。

背景技术

随着我国加工原油质量的劣化、产品汽油质量的不断升级，传统的汽油生产方式以及生产的汽油产品正在面临巨大的挑战。以丁烯与异丁烷为原料，通过烷基化反应生产的无芳烃、烯烃、不含硫的高辛烷值、低蒸气压烷基化汽油，是一种可以代替MTBE和乙醇的环境友好型高辛烷值汽油调和组分。工业上应用的烷基化催化剂以浓硫酸和氢氟酸为主，但其存在耗酸量大、设备腐蚀和环境污染严重以及催化剂不易循环利用等缺陷。固体酸催化剂应用于催化剂制备烷基化汽油，在一定程度上解决了液体酸催化剂存在的缺陷，但是由于其也存在烯烃聚合反应趋势较大，生成的聚烯烃又会导致固体酸催化剂结焦失活，固体酸多相催化剂存在分离时易流失、重复和再生使用困难，传质和扩散阻力较大，酸中心数量相对较少及分布不均等缺陷，从而限制了其工业化应用。

离子液体催化制备烷基化汽油在催化活性、选择性和重复使用等方面均显示出明显的优势。酸强度对异丁烷和丁烯烷基化反应有显著的影响，并且目前应用于生产烷基化汽油的离子液体都属于单核离子液体，但是其反应稳定性和热稳定性都需要进一步强化，并且不易回收利用。负载型双核多酸性离子液体与传统离子液体相比具有酸密度高、结构稳定性强、反应稳定性高、易于回收利用等优点，目前还没有将双核离子液体应用于制备烷基化汽油的相关报道。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术缺陷，本发明公开了一种烷基化汽油的制备方法，旨在提供一种催化活性高、反应稳定性好、容易回收利用、烯烃转化率和TMP的收率高的负载型双核多酸基离子液体催化剂，并将其应用于以异丁烷和丁烯为原料制备烷基化汽油。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明公开了一种烷基化汽油的制备方法，是以异丁烷与1-丁烯为原料，以负载型双核多酸离子液体为催化剂，在温度70^oC、反应压力2.0MPa、质量空速3h^-1的固定床反应器中反应，异丁烷与1-丁烯的摩尔比为20:1；

其中，所述负载型双核多酸离子液体的制备方步骤如下：

1）MnFe₂O₄的制备

将FeCl₃·6H₂O 和Mn(Ac)₂·4H₂O溶于乙二醇溶液中，然后向其中加入醋酸钠和P123，超声处理30min使之充分分散，得到混合物；然后将混合物在180~220℃的水浴条件下反应24~48h得到悬浊液，将悬浊液自然冷却至室温后，经离心、洗涤、干燥后得到MnFe₂O₄磁性纳米晶；

2）MnFe₂O₄的表面TiO₂包覆