甲醇制丁烯反应机理研究

作者：贺振富^*

来源：石油学报(石油加工), 2019, 35(04): 759-765.

• 甲醇
• 丁烯
• +" name="keyword">甲基碳正离子CH3+
• 〇H2" name="keyword">H-form C↑↓〇H2
• 4配位B酸中心

以杂化轨道理论和关于含Si、Al元素催化剂酸中心的认识为理论依据和研究方法,从反应物与催化剂B酸中心相互作用为切入点,分析相互作用过程中甲醇与B酸中心分子结构变化,揭示甲醇制烯烃反应机理本质。结果发现,中间体H-form C↑↓〇H2结构中碳原子外层有1对孤对电子和1个空轨道,是构成不同碳数、不同结构烯烃分子的基本结构单元。甲醇在B酸中心作用下反应生成丁烯分3步:(1)B酸中心释放出H+攻击甲醇分子C-O键,C-O键断裂生成甲基碳正离子CH3+和H2O,B酸中心失去活性;(2)失活B酸中心从CH3+获得H+恢复活性,CH3+反应生成中间体H-form C↑↓〇H2;(3)C↑↓〇H2是构成烯烃的基本结构单元,4个C↑↓OH2可以生成不同结构丁烯分子。