专利名称：异丁烷与丁烯烷基化反应用树脂催化剂及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种树脂催化剂的方法，特别是一种异丁烷与丁烯的烷基化反应用树脂催化剂及其制作方法。
背景技术：
在炼油工业中，烷基化反应是指以异丁烷为原料，在强酸的作用下，与烯烃反应生成烷基化油。由于烷基化油是一种非烯烃、非芳烃、低硫、较低蒸汽压、高辛烷值的烷烃混合物，因此是一种理想的汽油调和组分。烷基化工艺可分为液体酸烷基化工艺和固体酸烷基化工艺。目前应用最广泛的是液体酸烷基化工艺及其改进工艺。工业上广泛采用的液体酸烷基化工艺包括H2SO4法烷基化和HF法烷基化，由于在工艺上两种烷TH基化工艺各具特点，从基建投资、产品收率和产品质量等方面比较也都十分接近，因此两种方法长期共存。硫酸和氢氟酸虽然烷基化油产率高，选择性好，但由于酸烃互溶性差、腐蚀性强、油品和催化剂分离困难，而且耗酸量大， 环境污染严重，因此其应用受到很大限制。目前，人们正积极研制开发清洁、安全的固体酸烷基化工艺，因为固体酸工艺的安全性及方便性远优于液体酸烷基化工艺，并且，固体酸烷基化工艺生产的烷基化油的质量可以达到或超过液体酸烷基化工艺生产的烷基化油的质量，所以固体烷基化工艺受到了各国的重视。CN1229695A—种固体超强酸及其制备，对々_71^\型固体超强酸催化剂做了大量的研究工作。认为具有合适分子型结构的酸根离子(A_n)与金属氧化物可以在高温下生成固体超强酸，并对生成的机理作出了解释，研究开发了此类催化剂的制备方法，确定了制备 A^VMxOy型固体超强酸材料的最佳工艺条件。USP385534报道大孔聚苯乙烯磺酸树脂和BF3结合得到的分子化合物具有低温活性，可使异丁烷和丁烯在常温下烷基化，BF3/大孔聚苯乙烯磺酸树脂酸性强、活性高，但由于BF3易于流失使反应只能稳定几分钟。德国的鲁奇和南方化学公司开发了固体酸催化的烷基化工艺。催化剂由八面沸石制得，足够强的质子酸浓度高，路易斯酸中心的浓度很小，也有加氢功能。UOP公司的 Alkylene工艺催化剂的牌号是HAL-100，用碱金属离子和加氢金属如Ni、Pd或PI改性的氧化铝担载的A1C13。US5986158报道阿克苏诺贝尔和ABB鲁姆斯公司最近介绍了固体酸催化的烷基化工艺，采用的是用氧化铝作粘结剂的Pt/超稳Y型沸石。以上固体酸催化剂所面临的主要问题是催化剂的寿命太短或选择性不好或再生困难，因此，为解决这些问题就必须继续寻找性能优良的新型催化材料，并在设计催化剂时与工程技术开发积极配合，以期研制开发出一种安全、清洁、产品质量优良的固体酸烷基化工艺
发明内容
本发明的目的在干提出一种用于异丁烷与丁烯的烷基化反应的树脂催化剂，催 化活性高，寿命长，选择性好。本发明的另ー个目的在于提供所述树脂催化剂的制备方法。本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的提供一种用于异丁烷与丁烯的烷基化反应的树脂催化剂，是由苯乙烯、ニ乙烯苯 和N-W-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺3种单体通过悬浮聚合，然后再经提蜡、磺化、挂档而得 到的，所述树脂催化剂骨架上同时带有磺酸基团及磺酰胺基团；所述的磺酰胺)苯基]丙烯酰胺分子式为C9HltlN2O3S,结构如下式⑴所
示
权利要求
1. 一种用于异丁烷与丁烯的烷基化反应的树脂催化剂，其特征在于，它是由苯乙烯、二乙烯苯和N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺3种单体通过悬浮聚合，然后再经提蜡、磺化、挂档而得到的，所述树脂催化剂骨架上同时带有磺酸基团及磺酰胺基团；所述的N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺分子式为C9HltlN2O3S,结构如下式⑴所示1.悬浮聚合 1.1.水相的配制在反应釜中，按照以下配比加入纯水、有机化学分散剂和无机分散剂，搅拌均勻组分重量份纯水1000有机化学分散剂2-10无机分散剂5-151.2.油相的配制按下面的比例，将苯乙烯、二乙烯苯、N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺在烧杯中混合，再加入过氧化物引发剂、致孔剂，搅拌均勻； 其中单体配比为组分重量份苯乙烯100二乙烯苯10-20N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺5-10致孔剂10-40过氧化物引发剂21. 3.聚合反应将步骤1. 2的烧杯中配好的油相溶液加到步骤1. 1中配制好的水相中，先慢后快的进行搅拌，搅拌的同时，先升温至80°C反应6h，再升温至85°C反应2h，最后升温至95°C反应 6h，反应结束后得到微球，80°C水洗微球至水清澈，得中间产品1 ；
2.提蜡将中间产品1烘干，筛分，用汽油提蜡，得中间产品2 ；3.磺化将中间产品2按照以下配比加入浓度为100%-105%的硫酸，逐渐升温，取中间样测交换容量至≥4. 8mmol/g时停止反应，得到中间产品3 ；组分 重量份中间产品2 100硫酸 300-500 4.挂档转型将中间产品3进行挂档处理，其中第一档酸为比重1. 8的酸，第二档为比重1. 7的酸， 逐档递减，每一档降比重0. 1，需要挂档9次，每档挂1小时，挂完档后，用大量水洗，得到用于异丁烷与丁烯的烷基化反应的树脂催化剂。
3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤1.1所述的有机化学分散剂选自聚乙烯醇、明胶或羟甲基纤维素中的一种或两种以上的混合物。
4.权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤1.1所述的无机分散剂选自本领域常用的碳酸盐或硫酸盐。
5.权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤1.2所述的致孔剂选自甲苯、脂肪醇类、白油或石蜡中的一种或两种以上的混合物。
6.权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的致孔剂为白油。
7.权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤1.2所述的过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰。
全文摘要
本发明提供一种用于异丁烷与丁烯的烷基化反应的树脂催化剂，它是由苯乙烯、二乙烯苯和N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺3种单体通过悬浮聚合，然后再经提蜡、磺化、挂档而得到的，所述树脂催化剂骨架上同时带有磺酸基团及磺酰胺基团。本发明的催化剂因带有磺酰胺基团，呈亲油性，与异丁烷和丁烯相容性提高，催化剂表面异丁烷和丁烯浓度提高，所以提高了催化活性，而且寿命长，选择性好，可在生产装置推广应用。本发明还提供所述催化剂的制备方法。
文档编号C08F212/08GK102319586SQ20111015639
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者刘文飞, 张勇, 毛进池, 王金明 申请人:凯瑞化工股份有限公司