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催化剂树脂在行业中都有什么应用?
发布时间:2019-05-15   点击次数:86次
  催化剂树脂作为固体酸、碱催化剂与均相溶液中的硫酸、盐酸、氢氧化钠(钾)这些常规的酸、碱催化剂的作用是一样的。
  树脂固载的酸碱催化剂与用硅胶、氧化铝、硅铝酸盐或沸石这些无机载物与催化活性部位接近,有利的微环境甚至可以用假均相的反应体系来处理;而后者在液相或气相反应中,则是真正的非均相体系。因此,在某种意义上说,树脂的催化性能介于低分子量的酸、碱均相体系和无机固体酸、碱催化体系之间。
  随着树脂的进一步开发,树脂催化剂作为固体酸碱催化剂在醚化和醚键裂解反应、水合反应、酯化反应、缩合和环化反应等领域中的应用也得到不断地发展。
 

 
       树脂催化剂的应用
  1、醚化和醚键裂解反应领域
  目前,我国树脂催化剂应用较多的领域主要是醚化和醚键裂解反应领域、水合反应领域、酯化反应领域、缩合和环化反应领域等。目前大量使用的强酸树脂催化剂,主要应用于工业上由低分子量的醇 (一般为甲醇)与C4~C5的叔碳烯烃 (一般为异丁烯)反应生成高辛烷值的汽油添加剂甲基叔丁基醚 (MTBE)。
  2010年我国 MTBE的产能大约为558万t/a,预计到2013 年,MTBE的产能将达到 992 万t/a。2006年我国汽油 MTBE添加剂合成领域醚化树脂催化剂的消费量为1448t,2010年增长到了3454t。随着下游 MTBE产量的迅速增长,醚化树脂催化剂的市场需求量也将迅速增长,预计到2015年市场需求量将增长到1.55万t。
  除了高辛烷值汽油的添加剂MTBE需要大量使用强酸树脂催化剂外,未来轻汽油醚化领域对醚化树脂催化剂的需求将上升到更加重要的地位。未来我国生产的汽油中大约有40%需要通过醚化树脂催化剂进行醚化加工。
  另外磺酸树脂对醚的裂解反应也有良好的催化作用。如磺酸树脂在一定的MTBE浓度下会出现最大的反应活性,这主要来自MTBE对甲醇和烯的竞争性共吸附作用。2010年我国MTBE裂解领域需要的树脂催化剂达到了1180 t,预计到2015年需求量将增长到1790 t。
 
  2、水合反应领域
  在强酸树脂催化下烯烃可直接与水发生加成反应生成醇。丙烯水合制异丙醇用酸树脂催化比用无机酸催化能在更为温和的条件下进行反应。
  近年来,C4和C5的烯烃异构体树脂催化水合制酮类、仲醇、叔醇的研究有许多报道。如正丁烯水合制备甲乙酮,丙烯水合制备异丙醇,异丁烯水合制叔丁醇1-丁烯和2-丁烯水合得到2-丁醇等。
 
  3、缩合和环化反应领域
  用强酸树脂催化法由苯酚与丙酮缩合合成双酚A,可以避免常法使用硫酸和氯化氢催化法对设备的强腐蚀和污水对环境的污染。尽管树脂催化法是新近开发出来的生产技术,在国外,最近有许多这种技术进行了改进。
  在缩合和环化反应这两个领域,由于目前我国此类生产工艺繁多,采用的催化剂较为零乱,品种较多,产量较小,树脂催化剂的市场应用发展较为缓慢,导致目前市场需求有限,预计未来几年潜在市场空间至少可扩充到年需求量达万吨以上。

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