什么是异构化？

什么是异构化？

问题补充说明：什么是异构化？它又有什么作用？其反应的条件如何？

改变化合物的结构而不改变其组成和分子量的过程。一般指有机化合物分子中原子或基团的位置的改变。常在催化剂的存在下来自进行。

40年代以前，异构化过程主要用于生产高辛烷值汽油调合组分。40年代以后，由于对航空汽油的大量需求360问答，由异丁烷烷基化标年各生产高辛烷值汽油调合组分的过程几飞旧离升石困增心格迅速发展，同时广泛开展了用三氯化铝作催化剂（见担的校圆由字矿卷早延固体酸催化剂）的正丁烷异构化研究，并实现收纪普或早走父状汉费屋了工业化，扩大了烷基化的原们又谈料来源。1960年，美国大西洋炼油公司将异构化过程应用于芳烃的转换，开发了以氧化铝或氧化铝－氧化硅为载体的铂催化剂的二甲苯异构化工艺过程，随后日本三菱瓦斯化学公司又开发了用氟化氢－氟化硼作催化剂的液相二甲苯异构化过程。1976年和1978年美国莫比尔化学公司先后开发了使用新型ZSM－5分子筛催化剂的二甲苯气相和液相异构化过程。

反应类型

　　主要有织江问宣转画倒困气相法和液相法两种。按工业中最有代表性的原料，又独马既分为：　　①烷烃的异构化，如C4、C5、C6烷烃的异构化：异构化

　　②烯烃的异构化，如1-丁烯的异构化：异构化

　　③芳烃的异构化，如二甲苯、乙苯的异构化：异构化

　　④环烷烃的异构化，如甲基环戊操游带井细特岩演一着烷的异构化：异构化

　　环烷烃的异构化是催化重整过程的重要反课准守服促紧介乱话斗应之一。　　⑤甲酚的异构化：异构化

催化剂

　　主要有下列几类：①弗瑞德－克来福特型催化剂，常升额农用的有三氯化铝-氯化氢、氟化硼-氟化氢等。这类催化剂活性高，所需反应温度低，用于液相异构化，如正丁烷异构化为异丁烷，二甲苯的异构化等。②以固体酸为载体的贵金属催化剂，如铂-氧化铝、铂-分子筛、钯-氧化铝等。这类催化剂属于双功能催化剂,其中金属组分起加氢和脱氢作用，固体酸起异构化作用。采用这类催化剂时，反应需在氢存在下进行，故也称临氢异构化催化剂，用于气相异构化。烷烃、烯烃、芳烃、环烷烃的异构化也可采用。尤其是乙苯异构化为二甲苯和环烷烃的异构化只有这类催化剂有效。其优点是结焦少，使用寿命长。③以固体酸为载体的非贵金属催化剂找再停宗圆四促，如镍-分子筛等，一般也需有氢存在，用于气相异构化,但不能使乙苯异构化成二甲苯。④ZSM-5分子筛催化剂,主要用于二甲苯的气相或液相异构化。

过程条件

　　异构化是可逆反应，反应常常可进行到接近平衡转化率。由于反应热效应很小，温度对平衡组成影响不甚显著，但低温操作有利于减少副反应。液相异构化反应温度一般为90～150°C。气相异构化反应温度则为300~500°C。气相非临氢异构化可在低压（约0.3MPa）下进行，气相临氢异构化则需较高压力(2.0～2.5Mpa)下进行。氢烃摩尔比为5～20:1,过量氢气可循环使用。气相异构化可采用固定床反应器，液相均相异构化可用塔式反应器，非均相异构化则可用涓流床反应器。

工业应用

　　在石油宗科困级现连常以阶炼制工业中正丁烷异构化异运将形练突赵海置联得到的异丁烷，可作为生产高辛烷值航空汽油掺合剂异辛烷的主要原料。因此，正丁烷异构化装置常与异丁烷烷基化装置联合使改用。C5、C6烷烃的异构化生成的支链化合物，如异戊烷、异己烷等，可直接作为高辛烷值汽油的掺合剂，异构化过程也可应用于增产所需的目的产物。如C8芳烃的异构混合物在抗代免分离出对二甲苯以后，可以通过异构化反应得到具有平衡组成的C8芳烃异构混合物，然后再将对二甲苯分离出。这样就可最大限度地得到所需的目的产物对二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基异丙苯业夜围啊整决北、氧化后得到的主要是邻甲基苯酚，可通过异构化而转化成用途较大（生产合成树脂）的间甲酚。此外，在碳四馏预波积例答群害封分分离时也可采用异构化的方法。