[发明专利]一种生产C8

说明书

本发明涉及一种生产C₈高选择性烷基化油的三组分酸性催化剂、制备及应用，由牛磺酸、三氟甲磺酸、聚乙二醇混合而成。本发明提供的烷基化汽油生产方法具有以下优点：(1)催化剂合成简单，原料成本低廉。(2)催化剂具有很高的稳定性，在240℃以下稳定存在。(3)催化剂的催化活性高，烷基化产物中C₈组分的含量高，几乎不含轻馏分，重馏分含量很低。(4)反应所需的烷烯比较低，且酸烃比也低于其他催化体系，降低了原料和催化剂的消耗，大大降低了生产成本。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种三组分三氟甲磺酸型催化剂生产烷基化汽油的方法。

背景技术

在石油化工领域，异丁烷与丁烯在强酸条件下的烷基化是生产低硫、低芳烃的烷基化汽油的一种重要工艺。烷基化汽油主要是由三甲基戊烷(TMP)和二甲基己烷(DMH)组成，具有高辛烷值、低里德蒸气压和抗爆性优良等优点，是一种良好的清洁汽油调和剂。

目前，制备烷基化汽油的催化剂主要分为三大类：

一是硫酸或氢氟酸等纯酸体系(包括向纯酸中加入助剂)，该方法在工业上被广泛采用，但其因对设备腐蚀严重、污染环境且易产生酸溶油(ASO)等缺点造成了资源的极大浪费。 CN104212484B提出了以磺酸酯为浓硫酸共催化剂时提高了TMP的选择性、降低了酸耗、对设备腐蚀性降低并简化了后处理。US3970721提出采用三氟甲磺酸作为浓硫酸共催化剂，当三氟甲磺酸含量达到16.6％时，烷基化汽油辛烷值由95.8％提高到96.6％。CN106833734A提出了以碳基材料为助剂，以浓硫酸为催化剂生产烷基化汽油的方法，该方法不仅提高了TMP 的含量和催化剂寿命，还降低了反应所需酸烃比，降低了酸耗。

二是离子液体体系，根据酸的类型可以细分为Lewis酸型离子液体和酸型离子液体。CN104498083A制备了醚类氯铝酸离子液体催化制备烷基化汽油，产物辛烷值达到93。 Lewis酸型离子液体主要由AlCl₃合成，但AlCl₃易水解且不稳定，另外制备的氯铝酸离子液体粘度一般都较大，容易堵塞管道限制了其工业应用；CN105505450A合成的含多磺酸基团的酸型离子液体具有较好的重复使用性能。相较于纯酸体系，离子液体体系合成较为复杂，部分离子液体酸度较低于纯酸，需要与纯酸进行耦合才能具有较好的催化性能。

三是固体酸体系，CN107185563A以SbF₅/SiO₂-Al₂O₃为载体，采用浸渍法等合成的催化剂具有优良的催化效果。CN105126900A发明了以具有介孔结构的TiO₂改性的MCM-22分子筛作为载体，以SO₄^2-、PO₄^3-作为主活性组分的固体酸催化剂，具有较大的比表面积和较大的孔径结构。固体酸催化异丁烷烷基化反应虽然有较高的选择性和污染小等特点，但其酸性位点易失活和前期制备工艺较复杂是其实现工业化的两大难题。

发明内容

本发明是为了解决现有烷基化汽油制备中，纯酸催化体系选择性低，而非纯酸催化体系催化剂制备复杂、成本高和稳定性差等缺点，开发出一种催化剂制备简单、稳定性高、催化选择性高、成本低廉的制备烷基化汽油的新方法。

本发明制备简单，三个组分直接混合而成，相比较酸性聚醚离子液体体系最突出的优点是制备简单、成本低。