F&L International 2015 - Quarter 2 - page 18

FUELS & LUBES INTERNATIONAL
Quarter Two 2015
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专题报道
Nouvelles Group Company 下属成员企
业Axens是一家先进技术、催化剂和吸附
剂的国际提供商。IFP是第一家运营离子
液装置的公司,上世纪七十年代就出现的
Axens的 Dimersol™ 工艺,以及Difasol™
工艺都使用以氯铝酸离子液为溶剂的镍催
化剂前体。Dimersol-X™ 工艺通过二聚反
应将丁烷转化为辛烷,然后用于生产中间
体。Dimersol-G™ 工艺用于将诸如丙烷之
类的轻烃二聚成高辛烷汽油。全球有35个
装置每年生产约20000-90000吨二聚物。
Difasol™与Dimersol™ 类似,均
使用镍催化剂前体,氯铝酸离子液为溶
剂,可以对现有的Dimersol装置进行改
造。Dimersol-Difasol 混合工艺或Difasol
两相系统会更好,因为这样做提高了催化的
利用率,降低了催化剂成本及催化剂处置成
本,更好的二聚物选择性,更高的收率及更
小的反应器尺寸。
巴斯夫也在其德国路德维稀的总部研究
离子液。约十年前,巴斯夫在一个技术转
型论坛上介绍了利用离子液的两相酸净化
(BASIL™)离子液工艺。BASIL已有商业
应用,主要是在制药业。BASF的BASIL™
“智能”工艺技术使用离子液净化有机工艺
(如酯化反应)的副产品酸,从而防止主要
反应产物的分解,或防止不希望的副反应。
由于1-烷基咪唑与酸能发生反应,生成烷
基咪唑盐,在反应温度下是一种离子液,从
而可以方便地以液-液相分离技术去除。此
外,还可以通过去质子化经济地回收1-烷
基咪唑。
BASIL™ 不仅仅是一种酸净化技术;1-
甲基咪唑还是一种催化剂,可显著地加速反
应。因此,这样可以采用窄的连续操作喷射
反应器来代替搅拌式容器。反应器只有拇指
大小,但可以生产数百吨的产品。自2002
年起,BASIL™ 工艺被用于烷氧苯基氢化磷
的常规生产,所处理的离子液量为数吨。
烷氧苯基氢化磷是生产巴斯夫的Irgacure®
光敏引发剂的重要原料,用于使涂料和油墨
在紫外线下固化。
巴斯夫还有其他一些离子液,如Basi-
onics
TM
产品,主要用于多种应用中的抗静
电。它们也被用作涂料、粘结剂、成模化合
物和泡沫的添加剂。
其他未来的工业应用
在1997年,BP化工描述了用酸性离子
液进行阿尔法烯烃(C6-C10)混合物的齐
聚反应,以制备具有期望润滑性质(如低倾
点、高粘度指数)的合成润滑油基础油。近
来,雪佛龙已研究了不需有机稀释剂来生
产高粘度聚阿尔法烯烃的齐聚反应的可能
性。BP研究人员以氯铝酸离子液为液体酸
催化剂,用苯烷基化来生产苯乙烷,但这个
方法因为成本因素没有走出实验室。
Xiaoqiang Fan和Liping Wang领导的
一个中国研究小组最近在美国化学学会应用
材料与界面杂志上发表了一篇文章,讨论了
将离子液作为高性能航空润滑酯的可能性。
研究小组认为高导热性的离子液酯具有很好
的热稳定性,良好的空间适应能力,出色
的抗磨损降摩擦性,这与Aswath和Qu的结
论相同。
未来的空间旅行和外空旅游,以及私营
公司的加入可能为离子液带来新的应用。虽
然去年十月份Virgin Galactic的飞船发生了
爆炸,带来了一些负面影响,但在这个领域
的创新的研究还在继续。
离子液还被用于改进甘油三酯(植物
油)的酯转移反应以生产生物柴油。项目在
甘油三酯与甲醇的酯转移反应中不使用碱性
催化剂(氢氧化钠、甲基钠或氢氧化钾)
,而是使用如Bronsted、Lewis和氯铝酯离
子液。他们可以重复利用而不会损失催化活
性,但这些工艺还存在一些明显的局限性,
如反应时间长,如反应物中含水则会出现催
化剂破损。
将离子液用于生物质的转化,如加工木
纤维和纤维素物料,也得到了研究。但是,
在将离子液用于分解生物质之后的回收再利
用很困难,也很昂贵。
最近,先进电池技术是另一个潜在的应
用,在锂电池、钠电池、锰电池、空气-金
属电池及染料加敏太阳能电池方面进行了研
究。此外,使用离子液也可以改进超级电
容、热电化学电池和执行器。
离子液的可调性是其广泛用途的关键。
离子液最有趣也是最有希望的性能将吸引一
些研究者为工业需求寻找潜在的答案,并将
科研与生产成功结合,将离子液带入商业应
用的现实。
照片由巴斯夫提供
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