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异丁烯是丁基橡胶和其它高分子聚异丁烯合成所需要的单体,也是抗氧剂和一些医药中间体等精细化工产品的合成原料,因而已经成为一种重要的化工原料。甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是目前使用较为广泛的生产异丁烯的方法。该方法与其它方法相比具有工艺简单,无污染,产品纯度高等特点。在MTBE裂解制异丁烯技术中,催化剂的性能是直接影响裂解反应效果乃至整个工艺的关键所在。 本文研究了一种新型的用于MTBE裂解制高纯度异丁烯的催化剂,研究了以SiO2为载体,用各种改质剂改性并用卤素进一步的调变后催化剂的催化性能;考察了改质剂的浸渍量、浸渍时间和焙烧温度对催化性能的影响,也进一步考察了卤素调变剂的浸渍量、活化温度等对催化性能的影响;同时还考察了反应工艺条件对该催化剂性能的影响;并对所研制催化剂进行表面酸性质的表征。 研究结果表明以硫酸铝为改质剂,以氟化铵为调变剂制得的X-Al2O3/SiO2催化剂,在微反评价装置上,在反应温度为150℃,空速LHSV为2h-1,反应压力为0.5Mpa时,MTBE的转化率为96%,甲醇选择性为99.8%,异丁烯的选择性为100%。 X-Al2O3/SiO2催化剂与工业催化剂YL-1在模式评价装置上对比实验表明,在其反应温度低于YL-1催化剂7℃时,MTBE的转化率为94.2%,甲醇选择性为99.6%,分别比YL-1高出约5个和2个百分点。 通过对该催化剂的酸性质表征表明,改质剂使SiO2表面产生酸性中心,卤素进一步调变了这些酸性中心的酸性质,使催化剂的酸性质、酸量、酸强度及其分布对催化该反应更有利,特别是中强酸中心的B/L值高有利于反应活性和甲醇选择性提高。