[BMIM]Cl-AlCl3离子液体催化正戊烷异构化反应性能

石油炼制与化工 ›› 2017, Vol. 48 ›› Issue (2): 79-83.

[BMIM]Cl-AlCl3离子液体催化正戊烷异构化反应性能

宋兆阳,周文博,张征太,夏道宏

中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室

收稿日期:2016-07-11 修回日期:2016-08-29 出版日期:2017-02-12 发布日期:2017-01-17
通讯作者: 夏道宏 E-mail:xiadh@upc.edu.cn
基金资助:

ISOMERIZATION OF n-PENTANE CATALYZED BY IONIC LIQUIDS [BMIM] Cl-AlCl3

Received:2016-07-11 Revised:2016-08-29 Online:2017-02-12 Published:2017-01-17
Supported by:

摘要/Abstract

摘要： 为研究离子液体的催化异构化性能，通过乙腈吸附红外光谱和紫外可见吸收光谱测定了合成的1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸([BMIM]Cl-AlCl3)离子液体的酸性，并考察了离子液体中氯化铝的含量、引发剂种类及用量、反应温度以及剂油比等条件对正戊烷异构化反应的影响。结果表明，离子液体酸性随氯化铝含量升高而增强，当离子液体中氯化铝摩尔分数为0.70、添加的氯代正丁烷的体积为原料正戊烷体积的8%、反应温度为120 ℃、剂油质量比为1:1时，正戊烷的转化率达到88.1%，异构烷烃收率达到74.8%。

关键词: 离子液体, 正戊烷, 异构化, 引发剂

Abstract: In order to study the catalytic isomerization performance of ionic liquid, the acidity of synthesized ionic liquid [BMIM]Cl-AlCl3 were characterized by acetonitrile adsorption FT-IR spectra and UV-vis spectra. The effects of AlCl3 mole fraction, types and amount of initiator, reaction temperature and catalyst/oil mass ratio on pentane isomerization were also investigated. The results show that the acidities of ionic liquids are enhanced with the increase of AlCl3 mole fraction. When the AlCl3 mole fraction and 1-chlorobutane volume fraction is 0.70 and 8%, respectively, the conversion of n-pentane and yield of isoparaffin can reach to 88.1% and 74.8%, respectively at the conditions of 120℃ and catalyst/oil mass ratio of 1:1.

Key words: ionic liquid, n-pentane, isomerization, initiator

中图分类号:

宋兆阳周文博张征太夏道宏. [BMIM]Cl-AlCl3离子液体催化正戊烷异构化反应性能[J]. 石油炼制与化工, 2017, 48(2): 79-83.

参考文献

[1] Ksenofontov V A，Vasina T V，Zubarev Y E，et al. Isomerization of cyclic hydrocarbons mediated by an AlCl3-based ionic liquid as catalyst[J]. Reaction Kinetics and Catalysis Letters，2003，80(2)：329-335. [2] 罗琛，田志坚，潘晖华，等. 一种正构烷烃异构化催化剂的应用[P]. 中国专利：CN201210122433.5，2014. [3] Meyer C. n-Alkane Isomerization Catalyzed by Highly Acidic Ionic Liquids in Multiphase Reaction Systems[D]. Universit?tsbibliothek der Universit?t Erlangen-Nürnberg，2013. [4] Zhang R，Meng X，Liu Z，et al. Chloroaluminate ionic liquid catalyzed isomerization of n-pentane in the presence of product distribution improver[J]. Petroleum Science，2011，8(2)：219-223. [5] Meyer C，Hager V，Schwieger W，et al. Enhanced activity and selectivity in n-octane isomerization using a bifunctional SCILL catalyst[J]. Journal of catalysis，2012，292：157-165. [6] 石振民，武晓辉，刘植昌，等. 室温离子液体催化正己烷异构化反应的研究[J]. 燃料化学学报，2008，36(5)：594-600. [7] Zinurov D R，Zinurov R R，Akhmed’yanova R A，et al. Skeletal isomerization of n-pentane in the presence of an AlCl3-based ionic liquid[J]. Petroleum Chemistry，2010，50(5)：376-380. [8] 张傑. 氯铝酸离子液体催化异丁烷和丁烯烷基化反应的研究[D]. 北京化工大学，2008. [9] Liu H，Meng X，Zhang R，et al. Reaction performance and disappearance kinetics of n-pentane isomerization catalyzed by chloroaluminate ionic liquid[J]. Catalysis Communications，2010，12(3)：180-183. [10] 王晓化，陶国宏，吴晓牧，等. 离子液体酸性的红外光谱探针法研究[J]. 物理化学学报，2005，21(5)：528-533. [11] 吴芹，董斌琦，韩明汉，等. 氯铝酸离子液体的酸性及其催化烷基化反应研究[J]. 光谱学与光谱分析，2007，27(3)：460-464. [12] Thomazeau C，Olivier-Bourbigou H，Magna L，et al. Determination of an acidic scale in room temperature ionic liquids[J]. Journal of the American Chemical Society，2003，125(18)：5264-5265. [13] 刘徽. 功能化酸性离子液体催化正构烷烃异构化反应性能研究[D]. 黑龙江大学，2010. [14] Zhang R，Meng X，Liu Z，et al. Isomerization of n-pentane catalyzed by acidic chloroaluminate ionic liquids[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research，2008，47(21)：8205-8210.

[1]	栾成昊于盼虎李硕陈小平陈修英刘国勇王臻田晖. 正戊烷-正戊烯萃取精馏过程模拟计算[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(3): 107-112.
[2]	樊金龙朱学栋徐亚荣杨帆. Pd/FER分子筛模板剂脱除及其催化正丁烯骨架异构化反应性能[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(3): 9-20.
[3]	刘念喜. 优化组分油性质调合国VIB 98号车用汽油[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(9): 67-71.
[4]	张立国李毅张松伟胡丽天. 新型马尿酸盐类离子液体的腐蚀性与摩擦学性能[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(7): 84-90.
[5]	王婷蒙毅王金金. 闲置重整预加氢装置改造为C₅/C₆异构化装置技术选择及工业应用[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(4): 54-60.
[6]	黎小辉冀浩文夏伟朱玉琴曹以飞高鹏轩马锐任立鹏. C₅/C₆异构化装置综合改造方案研究[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(3): 34-41.
[7]	刘洪全于中伟张秋平孙义兰任坚强. 固体超强酸C₅/C₆异构化催化剂RISO-C的开发及工业应用[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(2): 1-8.
[8]	周末盖月庭岳欣康承琳. MCM-22分子筛用于二甲苯异构化的性能研究[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(11): 47-52.
[9]	李云肸刘少青徐爱浩董丽辉范闽光. 复合型催化剂MIL-101@PIL催化CO₂环加成反应[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(11): 67-75.
[10]	宁浩宇朱忠朋郑伟平吴明清李涛. 溶剂分子烃基结构对噻吩催化氧化的影响[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(11): 41-46.
[11]	刘洪全于中伟张秋平孙义兰任坚强. 固体超强酸C₅/C₆异构化技术工业应用实例[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(10): 52-57.
[12]	陈家岭刘洪全兰勇张会兵于中伟张欣苏燕飞梁尚坤. 半再生重整装置改造为固体超强酸C5/C6异构化装置工业实践[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(10): 58-64.
[13]	蔡世宇杨超朱根权. 催化材料对加氢裂化尾油催化裂解异构化反应的影响[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(1): 38-43.
[14]	刘洪全于中伟张秋平王杰广马爱增孔令江王子健. 正丁烷异构化制异丁烷反应热力学分析及试验研究[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(8): 68-72.
[15]	董雨马悦李维军刘志豪李敏邱奎. Fe/Cu有机湿法氧化脱硫体系的H₂S脱除性能[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(7): 105-111.