酸催化劑樹脂應(yīng)用于酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)

  酸催化劑樹脂應(yīng)用于酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng) 

  隨著離子交換技術(shù)的不斷發(fā)展離子交換樹脂已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)水處理、濕法冶金、藥物分離提純、有機(jī)物凈化提純、工業(yè)催化等領(lǐng)域。

固體酸催化劑樹脂的應(yīng)用介紹：

1、作為加成反應(yīng)催化劑應(yīng)用

     烯烴與醇類的加成生成醚的反應(yīng)是樹脂催化劑應(yīng)用最多的領(lǐng)域。其中甲醇與混合碳四中的異丁烯反應(yīng)合成甲基叔丁基醚(MTBE)是樹脂催化劑使用也是用量最多的領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)的MTBE產(chǎn)能在1800 萬(wàn)t/a，年消耗樹脂催化劑近5000t。此外調(diào)整該工藝可實(shí)現(xiàn)混合碳四中的異丁烯和正丁烯的有效分離，是生產(chǎn)丁烯-1的有效方法。

   近幾年來(lái)隨著汽油升級(jí)提質(zhì)的要求輕汽油醚化的裝置建設(shè)數(shù)量增加較快。輕汽油醚化主要是將汽油組份中的碳五、碳六叔碳烯烴與甲醇進(jìn)行反應(yīng)得到相應(yīng)的醚化產(chǎn)物，從而達(dá)到降低汽油的烯烴含量、提供辛烷值的雙重目的。此外樹脂催化劑在異丁烯與乙醇反應(yīng)生成乙基叔丁基醚（ETBE），異戊烯與甲醇反應(yīng)生成甲基叔戊基醚（TAME）、異丁烯與乙二醇反應(yīng)生成乙二醇單叔丁基醚等反應(yīng)中均得到廣泛應(yīng)用。

樹脂催化劑應(yīng)用于烯烴與酸類的加成生成酯的反應(yīng)。如正丁烯（工業(yè)中的實(shí)際原料為混合碳四經(jīng)MTBE合成反應(yīng)后的未反應(yīng)碳四，通常稱為醚后碳四）與醋酸反應(yīng)合成醋酸仲丁酯，丙烯與醋酸反應(yīng)合成醋酸異丙酯。

  樹脂催化劑應(yīng)用于烯烴與水加成生成各類醇的反應(yīng)。如正丁烯（工業(yè)中的實(shí)際原料為混合碳四經(jīng)MTBE合成反應(yīng)后的未反應(yīng)碳四，通常稱為醚后碳四）水合生成仲丁醇，丙烯水合生成異丙醇，以上兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)溫度較高，都使用了耐溫性的樹脂催化劑。異丁烯水合生產(chǎn)叔丁醇（TBA）的反應(yīng)也采用了樹脂催化劑。

2、酯化反應(yīng)

   丙烯酸與甲醇反應(yīng)合成丙烯酸甲酯、丙烯酸與乙醇反應(yīng)合成丙烯酸乙酯的工業(yè)生產(chǎn)全都采用樹脂催化劑，丙烯酸與丁醇反應(yīng)生成丙烯酸丁酯的部分工業(yè)裝置采用了樹脂催化劑，還有部分裝置仍采用濃硫酸做催化。碳四法合成甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸與甲醇的酯化反應(yīng)、乙二醇二醋酸酯、乙酸乙酯的工業(yè)生產(chǎn)均有樹脂催化劑的應(yīng)用。

3、醚化反應(yīng)

 兩套丙烯與異丁烷共氧化生產(chǎn)環(huán)氧丙烷項(xiàng)目副產(chǎn)大量叔丁醇，采用大孔強(qiáng)酸性樹脂催化劑與甲醇反應(yīng)生成MTBE來(lái)消化部分副產(chǎn)。二甲醚的生產(chǎn)過(guò)程使用了大孔強(qiáng)酸性樹脂催化劑。

4、1,4-丁二醇（BDO)有多種生產(chǎn)工藝

其中英國(guó)戴維（Davy）工藝技術(shù)公司開發(fā)的順酐酯化加氫工藝，該方法首先將順酐與一元醇（甲醇或乙醇等）進(jìn)行酯化反應(yīng)生成順丁烯二酸二酯，然后進(jìn)行加氫水解得到1,4-丁二醇。其中的第1步反應(yīng)順酐酯化采用了DZH型樹脂催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)，在國(guó)內(nèi)得到工業(yè)化應(yīng)用。

5、分子內(nèi)的脫水反應(yīng)

   如叔丁醇脫水制高純異丁烯，傳統(tǒng)高純異丁烯的生產(chǎn)是采用MTBE裂解法。特別是煙臺(tái)萬(wàn)華和南京亨斯邁引進(jìn)的兩套丙烯與異丁烷共氧化生產(chǎn)環(huán)氧丙烷項(xiàng)目的副產(chǎn)叔丁醇，含量較高，且價(jià)格較低，使叔丁醇脫水制高純異丁烯比傳統(tǒng)MTBE裂解法更具優(yōu)勢(shì)。該工藝采用了樹脂催劑催化精餾技術(shù)。

6、雙功能基團(tuán)樹脂催化劑的應(yīng)用

  在樹脂催化劑的母體上引入兩種活性中心，如在大孔強(qiáng)酸樹脂催化劑上引入貴金屬鈀基團(tuán)，并保留部分酸性活性中心制得的鈀樹脂催化劑，既有酸性催化活性中心，又具有貴金屬鈀的催化活性中心。該樹脂催化劑被成功應(yīng)用于丙酮一步法合成甲基異丁基酮（MIBK）的工業(yè)生產(chǎn)中。

7、縮合反應(yīng)

  如甲醇與甲醛反應(yīng)合成甲縮醛、甲縮醛或多聚甲醛與醇進(jìn)一步縮合合成DMMn（聚甲氧二甲醚）

；苯酚與丙酮縮合合成雙酚A，這個(gè)反應(yīng)應(yīng)用的樹脂催化劑是巰基化了的強(qiáng)酸樹脂催化劑，與通常的強(qiáng)酸樹脂催化劑有不同之處。

酸催化劑樹脂應(yīng)用于酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)