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催化劑樹脂在行業(yè)中都有什么應(yīng)用？
點擊次數(shù)：3891 更新時間：2019-05-15
催化劑樹脂作為固體酸、堿催化劑與均相溶液中的硫酸、鹽酸、氫氧化鈉(鉀)這些常規(guī)的酸、堿催化劑的作用是一樣的。
樹脂固載的酸堿催化劑與用硅膠、氧化鋁、硅鋁酸鹽或沸石這些無機載物與催化活性部位接近，有利的微環(huán)境甚至可以用假均相的反應(yīng)體系來處理;而后者在液相或氣相反應(yīng)中，則是真正的非均相體系。因此，在某種意義上說，樹脂的催化性能介于低分子量的酸、堿均相體系和無機固體酸、堿催化體系之間。
隨著樹脂的進(jìn)一步開發(fā)，樹脂催化劑作為固體酸堿催化劑在醚化和醚鍵裂解反應(yīng)、水合反應(yīng)、酯化反應(yīng)、縮合和環(huán)化反應(yīng)等領(lǐng)域中的應(yīng)用也得到不斷地發(fā)展。
樹脂催化劑的應(yīng)用
1、醚化和醚鍵裂解反應(yīng)領(lǐng)域
目前，我國樹脂催化劑應(yīng)用較多的領(lǐng)域主要是醚化和醚鍵裂解反應(yīng)領(lǐng)域、水合反應(yīng)領(lǐng)域、酯化反應(yīng)領(lǐng)域、縮合和環(huán)化反應(yīng)領(lǐng)域等。目前大量使用的強酸樹脂催化劑，主要應(yīng)用于工業(yè)上由低分子量的醇 (一般為甲醇)與C4～C5的叔碳烯烴 (一般為異丁烯)反應(yīng)生成高辛烷值的汽油添加劑甲基叔丁基醚 (MTBE)。
2010年我國 MTBE的產(chǎn)能大約為558萬t/a，預(yù)計到2013 年，MTBE的產(chǎn)能將達(dá)到 992 萬t/a。2006年我國汽油 MTBE添加劑合成領(lǐng)域醚化樹脂催化劑的消費量為1448t，2010年增長到了3454t。隨著下游 MTBE產(chǎn)量的迅速增長，醚化樹脂催化劑的市場需求量也將迅速增長，預(yù)計到2015年市場需求量將增長到1.55萬t。
除了高辛烷值汽油的添加劑MTBE需要大量使用強酸樹脂催化劑外，未來輕汽油醚化領(lǐng)域?qū)γ鸦瘶渲呋瘎┑男枨髮⑸仙礁又匾牡匚?。未來我國生產(chǎn)的汽油中大約有40%需要通過醚化樹脂催化劑進(jìn)行醚化加工。
另外磺酸樹脂對醚的裂解反應(yīng)也有良好的催化作用。如磺酸樹脂在一定的MTBE濃度下會出現(xiàn)大的反應(yīng)活性，這主要來自MTBE對甲醇和烯的競爭性共吸附作用。2010年我國MTBE裂解領(lǐng)域需要的樹脂催化劑達(dá)到了1180 t，預(yù)計到2015年需求量將增長到1790 t。
2、水合反應(yīng)領(lǐng)域
在強酸樹脂催化下烯烴可直接與水發(fā)生加成反應(yīng)生成醇。丙烯水合制異丙醇用酸樹脂催化比用無機酸催化能在更為溫和的條件下進(jìn)行反應(yīng)。
近年來，C4和C5的烯烴異構(gòu)體樹脂催化水合制酮類、仲醇、叔醇的研究有許多報道。如正丁烯水合制備甲乙酮，丙烯水合制備異丙醇，異丁烯水合制叔丁醇1-丁烯和2-丁烯水合得到2-丁醇等。
3、縮合和環(huán)化反應(yīng)領(lǐng)域
用強酸樹脂催化法由苯酚與丙酮縮合合成雙酚A，可以避免常法使用硫酸和氯化氫催化法對設(shè)備的強腐蝕和污水對環(huán)境的污染。盡管樹脂催化法是新近開發(fā)出來的生產(chǎn)技術(shù)，在國外，近有許多這種技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。
在縮合和環(huán)化反應(yīng)這兩個領(lǐng)域，由于目前我國此類生產(chǎn)工藝繁多，采用的催化劑較為零亂，品種較多，產(chǎn)量較小，樹脂催化劑的市場應(yīng)用發(fā)展較為緩慢，導(dǎo)致目前市場需求有限，預(yù)計未來幾年潛在市場空間至少可擴(kuò)充到年需求量達(dá)萬噸以上。
