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本论文以探索工业双戊烯的高值化学利用途径为目的,开展了固体超强酸制备及性能表征、固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的工艺和合成产物的初步分离工艺等四个方面的研究。主要研究结果如下:1、采用沉淀-浸渍法制备了 SO42-/ZrO2型、SO42-ZrO2-Fe2O3型固体超强酸,溶胶凝胶法制备了 S2CO82-/Zr02型固体超强酸,优化了固体超强酸的制备工艺条件,并对其进行了酸强度测定和IR、XRD、SEM表征。(1)自制的三种固体酸的Ho值均小于-11.93,IR和XRD分析证实了三种固体酸结构中均存在超强酸中心,SO42-/ZrO2-Fe2O3型固体超强酸的酸性最强。(2)以催化工业双戊烯合成异松油烯的反应效果,优化了三种固体超强酸的制备工艺。SO42-/ZrO2的制备工艺为:H2SO4浓度1.0mol/L,H2SO4浸泡时间12h,烘焙温度600 ℃;SO42-/ZrO2-Fe2O3的制备工艺为:铁与锆的质量比1.5:100,H2SO4浓度1.5mol/L,焙烧温度600 ℃;S2O82/ZrO2的制备工艺为:过硫酸铵质量浓度10%、用量为锆酸四丁酯的1.5～2.0倍,溶胶pH4～5,凝胶温度80 ℃,凝胶时间2h,烘焙温度550 ℃。2、以自制的三种固体超强酸为催化剂,用不加分离的工业双戊烯为直接原料,通过一步反应合成了异松油烯,优化了合成工艺条件,合成产物中异松油烯的含量与报道中以高品质蒎烯为原料经两步合成反应的效果接近。(1)自制三种固体超强酸对于工业双戊烯合成异松油烯均有明显的催化效果,SO42-/ZrO2-Fe2O3的综合催化性能最好,SO42/ZrO2次之。S2O82/ZrO2对于双戊烯的转化具有较好的促进效果,但对将双戊烯定向转化为异松油烯的催化效果一般。(2)SO42-/ZrO2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量5%、反应温度110 ℃、反应时间4 h,产物中异松油烯平均含量为33.398%;SO42/ZrO2-Fe2O3型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量2%、反应温度100 ℃、反应时间3 h,产物中异松油烯平均含量为33.117%;S2O82/ZrO2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量5%、反应温度100 ℃、反应时间3 h,产物中异松油烯平均含量为 31.732%。(3)催化剂用量、反应温度、反应时间是影响固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯反应的主要因素,为了保证异松油烯含量及选择性和最大限度地抑制副反应,应尽量缩短高温反应时间。3、采用减压精馏法初步分离了固体超强酸催化工业双戊烯制备异松油烯的合成产物,将异松油烯含量提高到了 55%,证明了高真空度、高填料层、较小的馏分温度间隔有利于提高分离效果。