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在2014年,我国全面启动了汽柴油产品的国四标准,而且有些地区将使用国五标准。油品辛烷值不足已经是许多化工企业面临的重要问题。MTBE等抗爆剂的使用也将被严格控制。通过低碳烯烃齐聚来生产高辛烷值、低芳烃的叠合汽油是解决这一问题的有效方法。丙烯齐聚生成的三聚产物辛烯和丁烯齐聚生成的二聚产物壬烯都是高辛烷值汽油的良好添加组分。而齐聚催化剂的研制就是低碳烯烃齐聚的关键。本文采用浸渍法合成了MSO4/γ-Al2O3 (M为Fe、Ni、Co或者A1)催化剂,在固定床反应器中进行丙烯和混合丁烯齐聚反应研究;重点考察了催化剂活性组分、制备条件和齐聚反应条件对催化剂性能的影响;筛选出活性较好的催化剂并进行了催化稳定性考察。得出了以下主要结论:关于丙烯齐聚反应:采用浸渍法制备了MSO4/γ-Al2O3催化剂,当焙烧温度为550℃,活性组分NiSO4负载量为9wt%,反应条件为:1(?)=3.0 MPa; LHSV=1.0 h-1; T=70 ℃时,丙烯转化率高达98.3%,产物中C9=选择性为26.2%。通过X1LD对催化剂进行表征,当活性组分负载量为9%时,为最大单层负载。以硫酸铁和硫酸镍为活性组分,当nFe/n(Fe+Ni)=0.7,采用磷酸氢二铵为助剂、硫酸亚铁为助溶剂时,丙烯转化率98.4%,C9=选择性为49.7%。催化剂有良好稳定性。关于混合丁烯齐聚反应:以硫酸铝为活性组分,采用浸渍法制备的A12(SO4)3/γ-Al2O3催化剂,对混合丁烯齐聚反应有独特的反应物选择性。通过对催化剂上硫酸铝担载量、聚合反应条件及反应前后催化剂表面酸性的研究发现,顺(反)-2-丁烯聚合反应的活化能较高,其聚合需要在较高的反应温度下进行;正、异丁烯和顺(反)-2-丁烯均可在催化剂表面的弱酸中心上发生聚合反应, 但是其酸中心结构可能存在差异,顺(反)-2-丁烯聚合反应所需的弱酸中心较易失活。 当活性组分A12(SO4)3担载量为2wt%,反应条件为:P=4.0 MPa; LHSV=2.0h-1; T=80℃时,正异烯烃的转化率可以高达96%,顺(反)-2-丁烯转化率则为0%,实现了混合C4反应原料的选择性齐聚,此时产物中C8=选择性为46%。