酸催化剂树脂应用于酯化反应、缩合反应

  酸催化剂树脂应用于酯化反应、缩合反应 

  随着离子交换技术的不断发展离子交换树脂已被广泛应用于工业水处理、湿法冶金、药物分离提纯、有机物净化提纯、工业催化等领域。

固体酸催化剂树脂的应用介绍：

1、作为加成反应催化剂应用

     烯烃与醇类的加成生成醚的反应是树脂催化剂应用最多的领域。其中甲醇与混合碳四中的异丁烯反应合成甲基叔丁基醚(MTBE)是树脂催化剂使用也是用量最多的领域，目前国内的MTBE产能在1800 万t/a，年消耗树脂催化剂近5000t。此外调整该工艺可实现混合碳四中的异丁烯和正丁烯的有效分离，是生产丁烯-1的有效方法。

   近几年来随着汽油升级提质的要求轻汽油醚化的装置建设数量增加较快。轻汽油醚化主要是将汽油组份中的碳五、碳六叔碳烯烃与甲醇进行反应得到相应的醚化产物，从而达到降低汽油的烯烃含量、提供辛烷值的双重目的。此外树脂催化剂在异丁烯与乙醇反应生成乙基叔丁基醚（ETBE），异戊烯与甲醇反应生成甲基叔戊基醚（TAME）、异丁烯与乙二醇反应生成乙二醇单叔丁基醚等反应中均得到广泛应用。

树脂催化剂应用于烯烃与酸类的加成生成酯的反应。如正丁烯（工业中的实际原料为混合碳四经MTBE合成反应后的未反应碳四，通常称为醚后碳四）与醋酸反应合成醋酸仲丁酯，丙烯与醋酸反应合成醋酸异丙酯。

  树脂催化剂应用于烯烃与水加成生成各类醇的反应。如正丁烯（工业中的实际原料为混合碳四经MTBE合成反应后的未反应碳四，通常称为醚后碳四）水合生成仲丁醇，丙烯水合生成异丙醇，以上两个反应的反应温度较高，都使用了耐温性的树脂催化剂。异丁烯水合生产叔丁醇（TBA）的反应也采用了树脂催化剂。

2、酯化反应

   丙烯酸与甲醇反应合成丙烯酸甲酯、丙烯酸与乙醇反应合成丙烯酸乙酯的工业生产全都采用树脂催化剂，丙烯酸与丁醇反应生成丙烯酸丁酯的部分工业装置采用了树脂催化剂，还有部分装置仍采用浓硫酸做催化。碳四法合成甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸与甲醇的酯化反应、乙二醇二醋酸酯、乙酸乙酯的工业生产均有树脂催化剂的应用。

3、醚化反应

 两套丙烯与异丁烷共氧化生产环氧丙烷项目副产大量叔丁醇，采用大孔强酸性树脂催化剂与甲醇反应生成MTBE来消化部分副产。二甲醚的生产过程使用了大孔强酸性树脂催化剂。

4、1,4-丁二醇（BDO)有多种生产工艺

其中英国戴维（Davy）工艺技术公司开发的顺酐酯化加氢工艺，该方法首先将顺酐与一元醇（甲醇或乙醇等）进行酯化反应生成顺丁烯二酸二酯，然后进行加氢水解得到1,4-丁二醇。其中的第1步反应顺酐酯化采用了DZH型树脂催化剂进行催化反应，在国内得到工业化应用。

5、分子内的脱水反应

   如叔丁醇脱水制高纯异丁烯，传统高纯异丁烯的生产是采用MTBE裂解法。特别是烟台万华和南京亨斯迈引进的两套丙烯与异丁烷共氧化生产环氧丙烷项目的副产叔丁醇，含量较高，且价格较低，使叔丁醇脱水制高纯异丁烯比传统MTBE裂解法更具优势。该工艺采用了树脂催剂催化精馏技术。

6、双功能基团树脂催化剂的应用

  在树脂催化剂的母体上引入两种活性中心，如在大孔强酸树脂催化剂上引入贵金属钯基团，并保留部分酸性活性中心制得的钯树脂催化剂，既有酸性催化活性中心，又具有贵金属钯的催化活性中心。该树脂催化剂被成功应用于丙酮一步法合成甲基异丁基酮（MIBK）的工业生产中。

7、缩合反应

  如甲醇与甲醛反应合成甲缩醛、甲缩醛或多聚甲醛与醇进一步缩合合成DMMn（聚甲氧二甲醚）

；苯酚与丙酮缩合合成双酚A，这个反应应用的树脂催化剂是巯基化了的强酸树脂催化剂，与通常的强酸树脂催化剂有不同之处。

酸催化剂树脂应用于酯化反应、缩合反应