2-丁烯合成有机硫化剂的研究

论文摘要

采用2-丁烯为主要成分的混合烯烃和单质硫为原料,利用高压间歇釜反应器在催化剂存在条件下制备有机硫化剂。实验过程中,考察了反应时间、反应温度、硫烯比、催化剂用量等工艺条件对有机硫化剂硫含量的影响,重点考察了胺类催化剂、秋兰姆催化体系和噻唑催化体系等几类催化剂对硫含量的影响,并利用固定床反应器考察了不同种类催化剂对有机硫化剂分解温度的影响。实验还用不同烯烃代替2-丁烯为原料合成有机硫化剂并进行了硫含量比较,通过正交实验优化了反应工艺条件。用浸渍法将有机硫化剂浸渍到加氢催化剂上,在间歇釜反应器中通氢气活化加氢催化剂,利用燃烧-中和滴定法测量加氢催化剂硫化度,并在高压微反装置中对加氢催化剂进行实际原料反应活性评价。活化过程中考察了活化升温速率、活化终温及活化终温恒温时间对加氢催化剂硫化度和活性的影响。实验结果表明,采用2-丁烯为主要成分的混合烯烃和单质硫为原料合成的有机硫化剂硫含量高、分解温度范围宽,优于以C9、C12、C16烯烃为原料合成的有机硫化剂。用于预硫化加氢催化剂时,加氢催化剂硫化度高、活性好。在使用2-硫醇基苯并噻唑、氧化锌和三乙胺复合体系为催化剂时,硫含量高于传统合成方法中不使用催化剂或以氢氧化钠为催化剂时有机硫化剂的硫含量。酸性物质不宜作催化剂使用。反应最佳工艺条件为:在反应温度170℃、反应时间2h、硫烯比1.9、二乙胺催化剂用量为烯烃摩尔量的0.4倍时,有机硫化剂硫含量可以达到26%以上。在浸渍实验中,采用混合硫化剂方式浸渍效果最好,且用二乙胺催化剂和噻唑催化体系合成的有机硫化剂预硫化加氢催化剂时,加氢催化剂硫化度最高、活性最好。确定的最佳活化工艺条件为:以10℃/min从室温升至150℃,恒温0.5h,再以2℃/min从150℃升至320℃,恒温2.5h,此时催化剂的硫化度为94.97%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 概述
• 1.1 有机硫化剂发展概述
• 1.1.1 二甲基二硫化物（DMDS）
• 1.1.2 叔壬基多硫化物（TNPS）
• 1.1.3 二甲基硫化物（DMS）
• 1.1.4 正丁基硫醇（NBM）
• 1.1.5 乙基硫醇（EM）
• 1.2 有机硫化剂合成方法进展
• 1.2.1 以异丁烯为原料的合成工艺过程
• 1.2.2 以硫醇为原料的合成工艺过程
• 1.2.3 以烯烃、单质硫为原料合成工艺过程
• 1.3 合成有机硫化剂过程中用催化剂的种类和比较
• 1.3.1 碱性催化剂
• 1.3.2 秋兰姆类催化剂
• 1.3.3 噻唑类催化剂
• 1.4 有机硫化剂的处理方法
• 1.4.1 用氧化性溶液洗涤粗多硫化物
• 1.4.2 用链烯化氧处理
• 1.4.3 用碳酸亚烃酯处理
• 1.4.4 用金属盐溶液处理
• 1.4.5 用酸或碱处理有机多硫化物
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验仪器及药品
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 有机硫化剂合成实验
• 2.2.2 2-丁烯自聚实验
• 2.2.3 合成工艺条件单因素考察实验
• 2.2.4 产品的处理
• 2.2.5 有机硫化剂硫含量的分析
• 2.2.6 有机硫化剂分解温度测定
• 2.2.7 浸渍加氢催化剂
• 2.2.8 加氢催化剂活化工艺
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 合成有机硫化剂工艺条件单因素考察实验
• 3.1.1 反应时间对硫含量的影响
• 3.1.2 反应温度对硫含量的影响
• 3.1.3 催化剂用量对硫含量的影响
• 3.1.4 硫烯比对硫含量的影响
• 3.1.5 有机胺类催化剂对硫含量的影响
• 3.1.6 无机碱性催化剂对硫含量的影响
• 3.1.7 酸性催化剂对硫含量的影响
• 3.1.8 秋兰姆催化体系对硫含量的影响
• 3.1.9 噻唑催化体系对硫含量的影响
• 3.1.10 反应条件优化
• 3.1.11 以其它物质为原料合成有机硫化剂
• 3.1.12 有机硫化剂分解温度
• 3.1.13 有机硫化剂性质比较
• 3.1.14 有机硫化剂合成实验小结
• 3.2 浸渍加氢催化剂
• 3.2.1 用溶剂处理有机硫化剂
• 3.2.2 浸渍方式的选取
• 3.2.3 不同种类有机硫化剂浸渍加氢催化剂
• 3.3 活化加氢催化剂
• 3.3.1 活化终温对催化剂硫化度和活性的影响
• 3.3.2 活化终温恒温时间对催化剂硫化度和活性的影响
• 3.3.3 活化升温速率对催化剂硫化度和活性的影响
• 3.3.4 活化工艺条件确定
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要