異構化技術是什麼

1. 丁烷與化氫的反應機理

strong>氫氣對正丁烷_空氣混合物催化著火的熱作用和化學作用。丁烷異構化是石化工業中的重要反應之一,其產物異丁烷是烷基化反應的主要原料和合成MTBE等汽油添加劑的重要前驅體.目前工業上使用的烷烴異構化催化劑,存在活性低和環境污染等問題,而最有潛力替代這些催化劑的各種固體酸催化劑,由於穩定性差等缺點影響了工業化應用.因此迫切需要研發高活性,高穩定性,使用壽命長的催化劑.運用原位技術在分子水平上探索反應物的活化歷程和催化反應機理,是設計,開發和優化新型首畝催化劑的關鍵.與傳統的GC等技術相比,原位固體核磁共振技術有獨特的優勢,它可以~(13)C標記化合物作為反應物分子,跟蹤標記原子在反應過程中的行為,並能定量研究所有氣態和吸附態的反應物,中間體和產物. 本工作採用原位固體核磁共振技術和1-~(13)C-正丁烷,系統研究在鎢酸氧化鋯系列(WO_x/ZrO_2)催化劑上的異構化反應機理和反應動力學,詳細研究了影響反應的多種因素,包括助劑Pt,反應氣氛和氫氣預處理的作用.並探索了新型固體酸催化劑的制備方法,包括室溫固相法合成固體超強酸催化劑磷鎢雜多酸銫鹽(Cs_xH_(3-x)PW_(12)O_(40))及低溫陳化法制備硫酸氧化鋯和鎢酸氧化鋯.具體結論如下: 通過研究393-523K溫度范圍內1-~(13)C-正丁烷在WO_x/ZrO_2上的反應,及在不同溫度下1-~(13)C-正丁烷重排為2-~(13)C-正丁烷,正丁烷異構化為異丁烷以及C_8中間體裂解為C_3,C_5反應的動力。

為祥指了適應環境保護的要求,汽油中應增加異構烷烴的量,碳四烷基化汽油的重要性變得越來越突出。將應用價值較低的正丁烷轉化為異丁烷,正丁烷的異構化催化劑及研究就顯得十分重要。正丁烷異構化技術應用於工業生產,對改變我國汽油組成結構、提高汽油質量具有特別重要的意義。 本論文主要包括四個部分:論文的第一部分對烷烴異構化工藝、烷烴異構化催化劑、以及烷烴異構化機理進行了綜述。主要介紹了研究中和已經工業應用的烷烴異構化催化劑的研究進展。論文的第二部分概述了正丁烷異構化反應試驗裝置、分析方法和表徵手段。異構化技術的核心是催化劑製造,本文在國內外學者對中溫異構化催化劑及工藝研究的基礎上,以正丁烷為原料,考察了Pt、Pd金屬含量、反應溫度、助催化劑對催化劑反應性能的影響。 論文的第三部分主要是以Hβ沸石為載體,選用Pt、Pd為金屬活性組分、非貴金屬為助催化劑、Hβ分子篩為載體制備了Pt/Hβ、Pd/Hβ、M/Pt/Hβ、M/Pd/Hβ異構化催化劑,在高壓連續微反裝置上對該催化劑的反應性能進行了考察。實驗結果表明:在低於反應溫度350℃的情況下,Pd/Hβ催化劑的正丁者宴森烷轉化率和異丁烷選擇性優於Pt改性的催化劑。

2. 什麼是異構化

異構化裝置類似普通的加氫精製裝置。以丁烷異構化為例（見圖），丁烷備態進料經脫異丁烷塔分離出異丁烷，塔底主要是正丁烷，與氫混合後經加熱進入反應器。反應壓力約2.1～2.8MPa,溫度 145～205℃,氫、烴摩爾比為0.1～0.5，空速3～5h-1。反應產物經分離器分出氫（循環使用），再經穩定塔分出少量裂解氣（用作燃料氣）後去脫異丁烷塔。塔底正丁烷循環進行反應，異丁烷產率可達90％以上。異丁烷作為烷基化補充進料時，該裝置可與烷基化裝置合並為一套裝置，這樣可節省設備辯晌和投資。
C5、C6烴類異構化時由於正構烴不可能全部異構化，所得產品辛烷值只能較仿灶源原料增加10～12個單位。為進一步提高異構化效果，近年來開發了全異構化工藝，即將反應物經分子篩吸附分離，使正構與異構體分開，正構部分再返回異構化反應器，這樣最終產品辛烷值可較原料增加20～22個單位。

3. 什麼是異構化它又有什麼作用其反應的條件如何

改變化合物的結構而不改變其組成和分子量的過程.一般指有早山擾機化合物分子中原子或基團的位置的改變.常在催化劑的存陸旦在下進行.40年代唯納以前,異構化過程主要用於生產高辛烷值汽油調合組分.40年代以後,由於對航空汽油的大量需...

4. 異構化指什麼，有哪些

常見的官能團及名稱：

1、－X（鹵基：F，Cl，Br，敗襪I等）纖吵

2、－OH（羥基）

3、－CHO（醛基）

4、－COOH（羧基）

5、－COO-（酯基）

6、－CO-（羰基）

7、－O-（醚鍵）

8、－C=C-(碳碳雙鍵）

9、－C≡C-（碳碳叄鍵）

10、－NH2（氨基）

11、－NH-CO-（肽鍵）

12、－NO2（硝基）

13、－SO3H磺酸基

導致的異構

有機物的分類依據有組成、碳鏈、官能團和同系物等。

有機物的同分異構種類有碳鏈異構、官能團位置異構和官能團的種類異構三種。對於同類有機物，由於官能團的位置不同而引起的同分異構是官能團的位置異構，如下面一氯乙烯的8種異構體就反映了碳碳雙鍵及氯原子的不同位置所引起的異構。

對於同一種原子組成，卻形成了不同的官能團，從而形成了不同的有機物類別，這就是官能團的種類異構。如：相同碳原子數的醛和酮，相同碳原子察豎激數的羧酸和酯，都是由於形成不同的官能團所造成的有機物種類不同的異構。

5. 什麼是異構化

改變化合物的結構而不改變其組成和分子量的過程。一般指有機化合物分子中原子或基團的位置的改變。常在催化劑的存在下進行。
40年代以前，異構化過程主要用於生產高辛烷值汽油調合組分。40年代以後，由於對航空汽油的大量需求，由異丁烷烷基化生產高辛烷值汽油調合組分的過程迅速發展，同時廣泛開展了用三氯化鋁作催化劑（見固體酸催化劑）的正丁烷異構化研究，並實現了工業化，擴大了烷基化的原料來源。1960年，美國大西洋煉油公司將異構化過程應用於芳烴的轉換，開發了以氧化鋁或氧化鋁－氧化硅為載體的鉑催化劑的二甲苯異構化工藝過程，隨後日本三菱瓦斯化學公司又開發了用氟化氫－氟化硼作催化劑的液相二甲苯異構化過程。1976年和1978年美國莫比爾化學公司先後開發了使用新型ZSM－5分子篩催化劑的二甲苯氣相和液相異構化過程。
反應類型
主要有氣相法和液相法兩種。按工業中最有代表性的原料，又分為： ①烷烴的異構化，如C4、C5、C6烷烴的異構化： 異構化
②烯烴的異構化，如1-丁烯的異構化： 異構化
③芳烴的異構化，如二甲苯、乙苯的異構化： 異構化
④環烷烴的異構化，如甲基環戊烷的異構化： 異構化
環烷烴的異構化是催化重整過程的重要反應之一。 ⑤甲酚的異構化： 異構化
催化劑
主要有下列幾類：①弗瑞德－克來福特型催化劑，常用的有三氯化鋁-氯化氫、氟化硼-氟化氫等。這類催化劑活性高，所需反應溫度低，用於液相異構化，如正丁烷異構化為異丁烷，二甲苯的異構化等。②以固體酸為載體的貴金屬催化劑，如鉑-氧化鋁、鉑-分子篩、鈀-氧化鋁等。這類催化劑屬於雙功能催化劑,其中金屬組分起加氫和脫氫作用，固體酸起異構化作用。採用這類催化劑時，反應需在氫存在下進行，故也稱臨氫異構化催化劑，用於氣相異構化。烷烴、烯烴、芳烴、環烷烴的異構化也可採用。尤其是乙苯異構化為二甲苯和環烷烴的異構化只有這類催化劑有效。其優點是結焦少，使用壽命長。③以固體酸為載體的非貴金屬催化劑，如鎳-分子篩等，一般也需有氫存在，用於氣相異構化,但不能使乙苯異構化成二甲苯。④ZSM-5分子篩催化劑,主要用於二甲苯的氣相或液相異構化。
過程條件
異構化是可逆反應，反應常常可進行到接近平衡轉化率。由於反應熱效應很小，溫度對平衡組成影響不甚顯著，但低溫操作有利於減少副反應。液相異構化反應溫度一般為 90～150°C。氣相異構化反應溫度則為300~500°C。氣嫌悔相非臨氫異構化可轎者稿在低壓（約0.3MPa）下進行，氣相臨氫異構化則需較高壓力(2.0～2.5Mpa)下進行。氫烴摩爾比為5～20:1,過量氫氣可循環使用。氣相異構化可採用固定床反應器，液相均相異構化可用塔式反閉孝應器，非均相異構化則可用涓流床反應器。
工業應用
在石油煉制工業中正丁烷異構化得到的異丁烷，可作為生產高辛烷值航空汽油摻合劑異辛烷的主要原料。因此，正丁烷異構化裝置常與異丁烷烷基化裝置聯合使用。C5、C6烷烴的異構化生成的支鏈化合物，如異戊烷、異己烷等，可直接作為高辛烷值汽油的摻合劑，異構化過程也可應用於增產所需的目的產物。如C8芳烴的異構混合物在分離出對二甲苯以後，可以通過異構化反應得到具有平衡組成的C8芳烴異構混合物，然後再將對二甲苯分離出。這樣就可最大限度地得到所需的目的產物對二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基異丙苯、氧化後得到的主要是鄰甲基苯酚，可通過異構化而轉化成用途較大（生產合成樹脂）的間甲酚。此外，在碳四餾分分離時也可採用異構化的方法。