２００４年９月
石油炼制与化工
ＰＥＴＲ（）ＬＥｕＭＰＲ０ｃＥｓｓＩＮＧＡＮＤＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬｓ第３５卷第９期
介孔分子筛催化剂ＳＢＡ一１５一Ｓ０３Ｈ
合成ＥＴＢＥ的研究
邓威，刘银东，杨丽娜，沈健
（辽宁石油化工大学石油化工学院，抚顺１１３００１）
摘要在强酸性、水热条件下合成表面含磺酸基的介孔分子筛催化剂ｓＢＡ一１５一ｓ（）。Ｈ。ｘＲＤ
表征结果表明，该分子筛具有规则的六方立柱形的介孔结构；ＩＲ法检测到催化剂表面的质子酸中
心ｓ（）．；Ｈ；Ｎ。吸附一脱附测定结果表明，该催化剂具有较大的孔径、孑Ｌ体积和比表面积。在微型
固定床反应器内，将该催化剂用于叔丁醇和乙醇合成ＥＴＢＥ的醚化反应，考察了反应温度、原料配
比、空速等因素对催化性能的影响。研究结果表明，在温度１２０℃，空速２ｈ～，”（乙醇）：”（叔丁
醇）一１．５：１．ｏ的条件下，叔丁醇的转化率为６４．４６％，ＥＴＢＥ的选择性高达８３．１７％。
关键词：分子筛催化剂磺酸醚化乙基叔丁基醚
ｌ前言
近年来，由于甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ）污染地下水，一些国家已经开始限制其使用【１Ｉ，因此寻找适宜的工业替代品是石油加工工业面临的迫切任务。乙基叔丁基醚（ＥＴＢＥ）因具有调合辛烷值高、蒸气压低，原料乙醇无毒，特别是它的水溶性只有ＭＴＢＥ的１／４的特点而成为首选。目前工业上主要采用强酸性离子交换树脂作催化剂，以乙醇和异丁烯为原料来合成ＥＴＢＥ［２】。但由于受异丁烯来源的限制，影响了ＥＴＢＥ的大规模生产。有人提出以烯烃氧化的副产物叔丁醇取代异丁烯生产ＥＴＢＥ［３。】。直接由叔丁醇和乙醇反应脱水生成ＥＴＢＥ，方法简单、成本低，选择高活性和高选择性的催化剂是该工艺的关键ｆ４］。
由乙醇和叔丁醇（ＴＢＡ）合成ＥＴＢＥ的催化剂∞￣８１主要有液体酸和固体酸。固体酸如树脂催化剂Ａ一１５和固载杂多酸等。有研究认为：Ｈ。ｓＯ。和Ａ一１５的主要产物是异丁烯，ＥＴＢＥ的选择性只有４３％，且液体酸腐蚀性强、酸流失严重、较难分离；而树脂水热稳定性差，对于有副产物水生成的醚化反应来说应用前景有限；杂多酸的选择性最高达到７９％，但其孔径较小，且活性和选择性低，热稳定性以及水溶性和醇溶性限制了它的应用；沸石分子筛虽然水热稳定性高，但它的活性较低。
本课题在强酸性水热条件下直接合成磺酸基介孔分子筛催化剂ＳＢＡ一１５一ＳＯ。Ｈ［９￣１２｜。该催化剂具有较大的孑Ｌ径、孔体积、比表面积，在醚化反应中具有较高的活性和选择性，是适宜进行ＥＴＢＥ工业生产的催化剂。
２实验
２．１催化剂ｓＢＡ一１５一Ｓ０３Ｈ的制备
取９７．５８ｇ去离子水装入烧杯中，溶入４ｇ聚乙二醇一聚丙二醇一聚乙二醇三嵌段聚合物为模板剂（Ａ１ｄｒｉｃｈ，分子式为Ｈ七ＯｃＨ：一ｃＨ２手。七ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２于，（ＯＣＨ２ＣＨ２手。ＯＨ，咒（ＥＯ）：咒（ＰＯ）：咒（Ｅ０）一２０：７０：２０，平均相对分子质量为５８００，简称Ｐ１２３），在室温下用电磁搅拌器搅拌２ｈ后加入２５．０２５ｇ浓盐酸，搅拌３０ｍｉｎ后加入正硅酸乙酯（ＴＥ０ｓ）搅拌４５ｍｉｎ；然后加入ｏ．８０３５ｇ３一巯丙基三甲氧基硅烷（ＭＰＴＭＳ）和８．３６５ｇ３０％的双氧水，在４０℃下搅拌２０ｈ后装入５００ｍＬ的聚丙烯瓶中，于１００℃下加热２４ｈ；抽滤后用２００ｍＬ盐酸／乙醇溶液（体积比２／１００）回流洗涤４ｈ，重复洗涤两次，以除去模板剂，在室温下风干一段时间后置于６０℃下干燥４ｈ，得到催化剂ＳＢＡ一１５一Ｓ０。Ｈ。
２．２催化剂的表征
采用ＸＲＤ分析催化剂的晶体结构；采用氮气
收稿日期：２００３一０９—２８；修改稿收到日期：２００４一０２２７。
作者简介：邓威（１９５５一），高级实验师，主要从事石油化工催化剂的研究。
万方数据