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石油化工
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2014年第43卷第2期
分子筛催化剂上萘与2-丁烯的烷基化反应
宋彦磊，付红莉，黄崇品，金婉姣，王志强，陈标华（北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京100029）
【摘要］以HUSY和Hβ分子筛、H型脱铝丝光沸石以及Mg改性的USY分子筛（Mg-USY）为催化剂，通过XRD，NH,-TPD， BET方法对其结构及性能进行了表征，并考察了它们在与2-丁烯烷基化反应中的活性。实验结果表明，Mg-USY催化剂由于酸量和孔径减小，减少了副反应的发生，提高了反应的选择性。Mg*浸溃量为81.25mmol（基于100g催化剂）的Mg USY-2催化剂对该反应的催化性能最佳，适宜的反应条件为：反应温度200℃，反应压力2MPa，反应时间4h，n（萘）：n（2-T烯）：n（正已烷）=1：0.2：25，m（萘）：m（催化剂）：m（无水硫酸钠）=25.64：0.5：3。在此条件下，2-丁婚的转化率达 92.33%，目的产物2-仲丁基茶的选择性达99.70%。
【关键词］萘；2-丁烯；烷基化；2-仲丁基茶；分子筛催化剂
[文章编号】10008144(2014)02014406
【中图分类号】TQ241.52
【文献标志码】A
AlkylationofNaphthalenewith2-ButeneoverZeoliteCatalysts
Song Yanlei,FuHongli,Huang Chongpin,Jin Wanjiao,Wang Zhiqiang,Chen Biaohua
(State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China)[Abstract]Zeolites HUSY,Hβ,HM and Mg-USY(USY modified with Mg) as catalysts were used in the alkylation of naphthalene and 2-butene, and characterized by means of XRD, NH, TPD and BET. The effects of reaction time,temperature, ratio of naphthalene to 2-butene and Mg modification on the conversion of 2-butene and the selectivity to 2-sec-butylnaphthalene(2-SBN) over Mg-USY were studied. The results showed that the Mg* modification decreased the pore diameter and total acid amount of HUSY which led to increasing the selectivity to 2-SBN and decreasing side reactions. Under the optimum conditions of Mg-USY-2 as catalyst with Mg**loading 81.25 mmol(based on 100 g catalyst), 200 C, 2 MPa, 4 h, n(naphthalene) : n(2-butene) : n(hexane) 1 : 0.2 : 25 and m(naphthalene) : m(catalyst) : m(anhydrous Na,SO,) 25.64 : 0.5 : 3, the conversion of 2-butylene and the selectivity to 2-SBN reached 92.33% and 99.70%, respectively.
[Keywords]naphthalene;2-butene; alkylation; 2-sec-butylnaphthalene; zeolite catalyst
烷基萘由于在耐热性、机械强度、模量、尺寸稳定性、耐化学品等方面的优异特性而具有广泛的用途"]。烷基萘的制备大多采用烷基化反应[2-5] 迄今已合成出的单烷基萘有甲基萘6]、异丙基萘汀、叔丁基萘(8]和已基萘[9]。
2-烷基萘(10]是重要的有机化工原料，经氧化、分解后得到产物2-萘酚[11]。2-萘酚广泛用于染料中间体、橡胶助剂、萘普生、食用色素以及香料的生产[13]。随着中国成为世界染料出口大国，我国对2-萘酚的需求，尤其是染料中间体生产的消耗日趋扩大，近几年一度出现供不应求的局面[13。
美国氰胺公司以萘和丙烯[14]为原料，采用Y 分子筛催化剂，经低温反应生成2-异丙基萘，再经
氧化、分解、提纯、精制得到纯度及色度均较优的 2-萘酚产品。该方法是目前较为环保、经济的种方法。但该方法所得烷基化产物成分复杂，分离较困难，且能耗高，原料丙烯价格较贵，生产成本较高。
相对于用途较多的丙烯[15-16]，丁烯价格较便宜。工业中副产的丁烯一般很少作为化工原料，而
【收稿日期］201307-18；［修改稿日期】2013-10-26。【作者简介】宋彦磊（1981一），男，河南省西平县人，博士生，电话010-64455828-306，电邮syllwy@126.com。联系人：黄崇品，电话01064412054，电邮huangcp@mail.buct.edu.cn
【基金项目】国家自然科学基金项目（20806007）；国家重点基础研究发展计划项目（2010CB226902）。