异构化技术是什么

1. 丁烷与化氢的反应机理

strong>氢气对正丁烷_空气混合物催化着火的热作用和化学作用。丁烷异构化是石化工业中的重要反应之一,其产物异丁烷是烷基化反应的主要原料和合成MTBE等汽油添加剂的重要前驱体.目前工业上使用的烷烃异构化催化剂,存在活性低和环境污染等问题,而最有潜力替代这些催化剂的各种固体酸催化剂,由于稳定性差等缺点影响了工业化应用.因此迫切需要研发高活性,高稳定性,使用寿命长的催化剂.运用原位技术在分子水平上探索反应物的活化历程和催化反应机理,是设计,开发和优化新型首亩催化剂的关键.与传统的GC等技术相比,原位固体核磁共振技术有独特的优势,它可以~(13)C标记化合物作为反应物分子,跟踪标记原子在反应过程中的行为,并能定量研究所有气态和吸附态的反应物,中间体和产物. 本工作采用原位固体核磁共振技术和1-~(13)C-正丁烷,系统研究在钨酸氧化锆系列(WO_x/ZrO_2)催化剂上的异构化反应机理和反应动力学,详细研究了影响反应的多种因素,包括助剂Pt,反应气氛和氢气预处理的作用.并探索了新型固体酸催化剂的制备方法,包括室温固相法合成固体超强酸催化剂磷钨杂多酸铯盐(Cs_xH_(3-x)PW_(12)O_(40))及低温陈化法制备硫酸氧化锆和钨酸氧化锆.具体结论如下: 通过研究393-523K温度范围内1-~(13)C-正丁烷在WO_x/ZrO_2上的反应,及在不同温度下1-~(13)C-正丁烷重排为2-~(13)C-正丁烷,正丁烷异构化为异丁烷以及C_8中间体裂解为C_3,C_5反应的动力。

为祥指了适应环境保护的要求,汽油中应增加异构烷烃的量,碳四烷基化汽油的重要性变得越来越突出。将应用价值较低的正丁烷转化为异丁烷,正丁烷的异构化催化剂及研究就显得十分重要。正丁烷异构化技术应用于工业生产,对改变我国汽油组成结构、提高汽油质量具有特别重要的意义。 本论文主要包括四个部分:论文的第一部分对烷烃异构化工艺、烷烃异构化催化剂、以及烷烃异构化机理进行了综述。主要介绍了研究中和已经工业应用的烷烃异构化催化剂的研究进展。论文的第二部分概述了正丁烷异构化反应试验装置、分析方法和表征手段。异构化技术的核心是催化剂制造,本文在国内外学者对中温异构化催化剂及工艺研究的基础上,以正丁烷为原料,考察了Pt、Pd金属含量、反应温度、助催化剂对催化剂反应性能的影响。 论文的第三部分主要是以Hβ沸石为载体,选用Pt、Pd为金属活性组分、非贵金属为助催化剂、Hβ分子筛为载体制备了Pt/Hβ、Pd/Hβ、M/Pt/Hβ、M/Pd/Hβ异构化催化剂,在高压连续微反装置上对该催化剂的反应性能进行了考察。实验结果表明:在低于反应温度350℃的情况下,Pd/Hβ催化剂的正丁者宴森烷转化率和异丁烷选择性优于Pt改性的催化剂。

2. 什么是异构化

异构化装置类似普通的加氢精制装置。以丁烷异构化为例（见图），丁烷备态进料经脱异丁烷塔分离出异丁烷，塔底主要是正丁烷，与氢混合后经加热进入反应器。反应压力约2.1～2.8MPa,温度 145～205℃,氢、烃摩尔比为0.1～0.5，空速3～5h-1。反应产物经分离器分出氢（循环使用），再经稳定塔分出少量裂解气（用作燃料气）后去脱异丁烷塔。塔底正丁烷循环进行反应，异丁烷产率可达90％以上。异丁烷作为烷基化补充进料时，该装置可与烷基化装置合并为一套装置，这样可节省设备辩晌和投资。
C5、C6烃类异构化时由于正构烃不可能全部异构化，所得产品辛烷值只能较仿灶源原料增加10～12个单位。为进一步提高异构化效果，近年来开发了全异构化工艺，即将反应物经分子筛吸附分离，使正构与异构体分开，正构部分再返回异构化反应器，这样最终产品辛烷值可较原料增加20～22个单位。

3. 什么是异构化它又有什么作用其反应的条件如何

改变化合物的结构而不改变其组成和分子量的过程.一般指有早山扰机化合物分子中原子或基团的位置的改变.常在催化剂的存陆旦在下进行.40年代唯纳以前,异构化过程主要用于生产高辛烷值汽油调合组分.40年代以后,由于对航空汽油的大量需...

4. 异构化指什么，有哪些

常见的官能团及名称：

1、－X（卤基：F，Cl，Br，败袜I等）纤吵

2、－OH（羟基）

3、－CHO（醛基）

4、－COOH（羧基）

5、－COO-（酯基）

6、－CO-（羰基）

7、－O-（醚键）

8、－C=C-(碳碳双键）

9、－C≡C-（碳碳叁键）

10、－NH2（氨基）

11、－NH-CO-（肽键）

12、－NO2（硝基）

13、－SO3H磺酸基

导致的异构

有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。

有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物，由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构，如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。

对于同一种原子组成，却形成了不同的官能团，从而形成了不同的有机物类别，这就是官能团的种类异构。如：相同碳原子数的醛和酮，相同碳原子察竖激数的羧酸和酯，都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。

5. 什么是异构化

改变化合物的结构而不改变其组成和分子量的过程。一般指有机化合物分子中原子或基团的位置的改变。常在催化剂的存在下进行。
40年代以前，异构化过程主要用于生产高辛烷值汽油调合组分。40年代以后，由于对航空汽油的大量需求，由异丁烷烷基化生产高辛烷值汽油调合组分的过程迅速发展，同时广泛开展了用三氯化铝作催化剂（见固体酸催化剂）的正丁烷异构化研究，并实现了工业化，扩大了烷基化的原料来源。1960年，美国大西洋炼油公司将异构化过程应用于芳烃的转换，开发了以氧化铝或氧化铝－氧化硅为载体的铂催化剂的二甲苯异构化工艺过程，随后日本三菱瓦斯化学公司又开发了用氟化氢－氟化硼作催化剂的液相二甲苯异构化过程。1976年和1978年美国莫比尔化学公司先后开发了使用新型ZSM－5分子筛催化剂的二甲苯气相和液相异构化过程。
反应类型
主要有气相法和液相法两种。按工业中最有代表性的原料，又分为： ①烷烃的异构化，如C4、C5、C6烷烃的异构化： 异构化
②烯烃的异构化，如1-丁烯的异构化： 异构化
③芳烃的异构化，如二甲苯、乙苯的异构化： 异构化
④环烷烃的异构化，如甲基环戊烷的异构化： 异构化
环烷烃的异构化是催化重整过程的重要反应之一。 ⑤甲酚的异构化： 异构化
催化剂
主要有下列几类：①弗瑞德－克来福特型催化剂，常用的有三氯化铝-氯化氢、氟化硼-氟化氢等。这类催化剂活性高，所需反应温度低，用于液相异构化，如正丁烷异构化为异丁烷，二甲苯的异构化等。②以固体酸为载体的贵金属催化剂，如铂-氧化铝、铂-分子筛、钯-氧化铝等。这类催化剂属于双功能催化剂,其中金属组分起加氢和脱氢作用，固体酸起异构化作用。采用这类催化剂时，反应需在氢存在下进行，故也称临氢异构化催化剂，用于气相异构化。烷烃、烯烃、芳烃、环烷烃的异构化也可采用。尤其是乙苯异构化为二甲苯和环烷烃的异构化只有这类催化剂有效。其优点是结焦少，使用寿命长。③以固体酸为载体的非贵金属催化剂，如镍-分子筛等，一般也需有氢存在，用于气相异构化,但不能使乙苯异构化成二甲苯。④ZSM-5分子筛催化剂,主要用于二甲苯的气相或液相异构化。
过程条件
异构化是可逆反应，反应常常可进行到接近平衡转化率。由于反应热效应很小，温度对平衡组成影响不甚显着，但低温操作有利于减少副反应。液相异构化反应温度一般为 90～150°C。气相异构化反应温度则为300~500°C。气嫌悔相非临氢异构化可轿者稿在低压（约0.3MPa）下进行，气相临氢异构化则需较高压力(2.0～2.5Mpa)下进行。氢烃摩尔比为5～20:1,过量氢气可循环使用。气相异构化可采用固定床反应器，液相均相异构化可用塔式反闭孝应器，非均相异构化则可用涓流床反应器。
工业应用
在石油炼制工业中正丁烷异构化得到的异丁烷，可作为生产高辛烷值航空汽油掺合剂异辛烷的主要原料。因此，正丁烷异构化装置常与异丁烷烷基化装置联合使用。C5、C6烷烃的异构化生成的支链化合物，如异戊烷、异己烷等，可直接作为高辛烷值汽油的掺合剂，异构化过程也可应用于增产所需的目的产物。如C8芳烃的异构混合物在分离出对二甲苯以后，可以通过异构化反应得到具有平衡组成的C8芳烃异构混合物，然后再将对二甲苯分离出。这样就可最大限度地得到所需的目的产物对二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基异丙苯、氧化后得到的主要是邻甲基苯酚，可通过异构化而转化成用途较大（生产合成树脂）的间甲酚。此外，在碳四馏分分离时也可采用异构化的方法。