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仲丁醇(SBA)是一种重要的有机化工产品,可以与汽油按一定的比例调和,用作汽车燃料替代汽油,同时也用于生产重要化工产品甲乙酮。目前,仲丁醇工业化生产方法有正丁烯直接水合法、正丁烯间接水合法、乙酸仲丁酯酯交换法,但这些工艺存在流程复杂,设备腐蚀严重,产生“三废”多,工艺能耗高；原料纯度要求高,催化剂寿命短,正丁烯单程转化率较低和催化剂易失活,易析出,难再生等缺点。目前已报道的新方法,都处于实验室阶段,工业化方面还存在若干问题。针对传统合成仲丁醇的工艺及方法存在的不足,本课题提出以新型、高效、绿色的离子液体为催化剂,催化乙酸仲丁酯和甲醇酯交换合成仲丁醇新工艺,研究内容主要包括以下几方面：(1)通过两步法合成了五种酸性咪唑类离子液体[BMIM]HSO4、 [HSO3-BMIM]HSO4、[HSO3-PMIM]HSO4、[HSO3-PMIM]P-TSA、[HSO3-PMIM] CH3SO3O并利用FT-IR、1H NMR、13C NMR对其结构进行了表征；采用UV-Vis光谱和Hammett理论模型对其酸性强度进行测定；基于乙酸仲丁酯与甲醇酯交换反应,对其催化活性进行测试。实验结果表明,制备的五种离子液体结构和其理论结构是一致,且离子液体纯度很高；五种离子液体催化活性与酸性强度呈正相关,其中[HSO3-BMIM]HSO4催化活性最高。(2)在高压反应釜内,研究了以离子液体[HSO3-PMIM]HSO4为催化剂,催化乙酸仲丁酯与甲醇酯交换合成仲丁醇反应动力学。实验考察了温度、醇酯比和催化剂浓度等因素对乙酸仲丁酯酯交换合成仲丁醇反应过程的影响。根据酯交换反应机理和Brensted理论,建立了适用的均相动力学模型,并对实验测得的数据进行关联,获得了模型参数。模型计算值与实验测定值进行比较,结果表明该模型能较好地描述离子液体[HSO3-PMIM]HSO4催化乙酸仲丁酯与甲醇酯交换合成仲丁醇反应过程。(3)在加压反应精馏塔内,研究了以离子液体[HSO3-PMIM]HSO4为催化剂,催化乙酸仲丁酯与甲醇酯交换合成仲丁醇加压连续反应精馏工艺。实验考察了操作压力、汽化量、催化剂浓度、回流比、醇酯摩尔比、空速对该反应精馏过程的影响。并获得合成仲丁醇的反应精馏工艺适宜工艺条件：操作压力为0.50 MPa,蒸发量为315.67m3m2.h),回流比为3,醇酯摩尔比为3.7：1,空速为0.75 m3(m3.h),催化剂浓度为1.50%,乙酸仲丁酯的转化率为93.80%。(4)在上述反应精馏合成仲丁醇较佳工艺条件下,研究了离子液体催化剂[HSO3-PMIM]HSO4套用性能。实验结果表明,该离子液体催化剂重复性较好,循环使用第5次后催化剂乙酸仲丁酯转化率仍然高达93.10%；循环使用后的离子液体经FT-IR、1H NMR、13C NMR表征,谱图分析表明离子液体结构未发生改变。