百科首頁(yè) > 正文

異構化（改變化合物結構而分子量不變的過(guò)程）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-23

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )整理

精選百科

本文由作者推薦

異構化

改變化合物結構而分子量不變的過(guò)程

異構化，是指改變化合物的結構而分子量不變的過(guò)程。一般指有機化合物分子中原子或基團的位置的改變而其組成和分子量不發(fā)生變化。常在催化劑的存在下進(jìn)行。

基本信息

中文名	異構化
外文名	isomerization
一般表示	有機化合物原子或基團位置的改變
條件	常在催化劑的存在下進(jìn)行
反應類(lèi)型	氣相法和液相法
實(shí)質(zhì)	化合物結構變化而分子量不變

收起

烴類(lèi)異構化

烴類(lèi)異構化在石油化學(xué)工業(yè)中占有重要的地位。早在30年代，為丁烯烷基化過(guò)程提供異丁烷原料的正丁烷異構化生產(chǎn)裝置即已問(wèn)世。它由采用腐蝕性強的酸性催化劑逐步發(fā)展為較理想的雙功能催化劑，在此基礎上又開(kāi)發(fā)了直接生產(chǎn)高辛烷值汽油的戊烷—己烷餾分異構化過(guò)程。

60年代中期以來(lái)，由于聚酯纖維生產(chǎn)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)聚酯的重要原料——對二甲苯的產(chǎn)量也迅速增加．近十年來(lái)，我國也有極快的發(fā)展。鄰二甲苯幾乎全部用于生產(chǎn)苯酐進(jìn)而超取增塑劑和不飽和聚酯。由于工業(yè)生產(chǎn)的二甲苯混合物產(chǎn)品中各界構體相對比側與實(shí)際格要存在較大的差距，例如用途很少的間二甲苯含量是對二甲苯的一倍以上，因此國內外均建立二甲苯異構化裝置，將間二甲苯等轉化為對二甲苯并與產(chǎn)品分離相結合，以最大限度地生產(chǎn)對二甲苯。采用相似的異構化工藝也可生產(chǎn)均三甲苯和均四甲苯。

丁烯異構化也得到了廣泛的工業(yè)應用，它能進(jìn)一步改良使烷基化過(guò)程產(chǎn)生的高辛烷值產(chǎn)品。丁烯各異構體間也可相互異構從而制取所希望的丁烯異構單體。

名詞解釋

40年代以前，異構化過(guò)程主要用于生產(chǎn)高辛烷值汽油調合組分。40年代以后，由于對航空汽油的大量需求，由異丁烷烷基化生產(chǎn)高辛烷值汽油調合組分的過(guò)程迅速發(fā)展，同時(shí)廣泛開(kāi)展了用三氯化鋁作催化劑（見(jiàn)固體酸催化劑）的正丁烷異構化研究，并實(shí)現了工業(yè)化，擴大了烷基化的原料來(lái)源。1960年，美國大西洋煉油公司將異構化過(guò)程應用于芳烴的轉換，開(kāi)發(fā)了以氧化鋁或氧化鋁－氧化硅為載體的鉑催化劑的二甲苯異構化工藝過(guò)程，隨后日本三菱瓦斯化學(xué)公司又開(kāi)發(fā)了用氟化氫－氟化硼作催化劑的液相二甲苯異構化過(guò)程。

反應類(lèi)型

異構化

主要有氣相法和液相法兩種。按工業(yè)中最有代表性的原料，又分為：

①烷烴的異構化，如C4、C5、C6烷烴的異構化：

②烯烴的異構化，如1-丁烯的異構化：

③芳烴的異構化，如二甲苯、乙苯的異構化：

④環(huán)烷烴的異構化，如甲基環(huán)戊烷的異構化：

環(huán)烷烴的異構化是催化重整過(guò)程的重要反應之一。

⑤甲酚的異構化。

催化劑

主要有下列幾類(lèi)：

①弗瑞德－克來(lái)福特型催化劑，常用的有三氯化鋁-氯化氫、氟化硼-氟化氫等。這類(lèi)催化劑活性高，所需反應溫度低，用于液相異構化，如正丁烷異構化為異丁烷，二甲苯的異構化等。

②以固體酸為載體的貴金屬催化劑，如鉑-氧化鋁、鉑-分子篩、鈀-氧化鋁等。這類(lèi)催化劑屬于雙功能催化劑，其中金屬組分起加氫和脫氫作用，固體酸起異構化作用。采用這類(lèi)催化劑時(shí)，反應需在氫存在下進(jìn)行，故也稱(chēng)臨氫異構化催化劑，用于氣相異構化。烷烴、烯烴、芳烴、環(huán)烷烴的異構化也可采用。尤其是乙苯異構化為二甲苯和環(huán)烷烴的異構化只有這類(lèi)催化劑有效。其優(yōu)點(diǎn)是結焦少，使用壽命長(cháng)。

③以固體酸為載體的非貴金屬催化劑，如鎳-分子篩等，一般也需有氫存在，用于氣相異構化，但不能使乙苯異構化成二甲苯。

④ZSM-5分子篩催化劑，主要用于二甲苯的氣相或液相異構化。

過(guò)程條件

異構化是可逆反應，反應常常可進(jìn)行到接近平衡轉化率。由于反應熱效應很小，溫度對平衡組成影響不甚顯著(zhù)，但低溫操作有利于減少副反應。液相異構化反應溫度一般為90～150°C。氣相異構化反應溫度則為300~500°C。氣相非臨氫異構化可在低壓（約0.3MPa）下進(jìn)行，氣相臨氫異構化則需較高壓力(2.0～2.5Mpa)下進(jìn)行。氫烴摩爾比為5～20:1,過(guò)量氫氣可循環(huán)使用。氣相異構化可采用固定床反應器，液相均相異構化可用塔式反應器，非均相異構化則可用涓流床反應器。

工業(yè)應用

在石油煉制工業(yè)中正丁烷異構化得到的異丁烷，可作為生產(chǎn)高辛烷值航空汽油摻合劑異辛烷的主要原料。因此，正丁烷異構化裝置常與異丁烷烷基化裝置聯(lián)合使用。C5、C6烷烴的異構化生成的支鏈化合物，如異戊烷、異己烷等，可直接作為高辛烷值汽油的摻合劑，異構化過(guò)程也可應用于增產(chǎn)所需的目的產(chǎn)物。如C8芳烴的異構混合物在分離出對二甲苯以后，可以通過(guò)異構化反應得到具有平衡組成的C8芳烴異構混合物，然后再將對二甲苯分離出。這樣就可最大限度地得到所需的目的產(chǎn)物對二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基異丙苯、氧化后得到的主要是鄰甲基苯酚，可通過(guò)異構化而轉化成用途較大（生產(chǎn)合成樹(shù)脂）的間甲酚。此外，在碳四餾分分離時(shí)也可采用異構化的方法。

異構化相關(guān)的文章

陳翔（中國內地男歌手、演員）

陳翔，中國內地男歌手、演員，1989年12月13日出生于中國甘肅省天水市，畢業(yè)于四川文化藝術(shù)學(xué)院音樂(lè )舞蹈學(xué)院。

晏曉陶（原TVB國語(yǔ)配音演員）

晏曉陶，女，原TVB國語(yǔ)配音演員，曾為多部電視劇和電影進(jìn)行配音。她的代表作品包括《神雕俠侶》《冤家易結不易解》《梁祝》以及2004年的《金枝欲孽》中的安茜。1994年，她為《梁祝》中的楊采妮配音，1996年為電影《甜蜜蜜》中的張曼玉配音。晏曉陶的丈夫是香港男高音歌唱家、國語(yǔ)配音演員黃河，他最為人所知

程英（金庸武俠小說(shuō)《神雕俠侶》女角色）

程英，金庸小說(shuō)《神雕俠侶》中的人物，本是江南陸家莊大小姐陸無(wú)雙的表姐，陸家莊被李莫愁滅門(mén)后，程英與陸無(wú)雙逃出陸家莊，程英被黃藥師所救出，后被其收為關(guān)門(mén)弟子。程英長(cháng)相臉色晶瑩，膚光如雪，鵝蛋臉兒上有一個(gè)小小酒窩，微現靦腆，程英性格溫柔婉孌，善解人意，是《神雕俠侶》中極具魅力的女性之一。

蘇逸平（《穿梭時(shí)空三千年》的作者）

蘇逸平《穿梭時(shí)空三千年》的作者蘇逸平是繼香港科幻小說(shuō)家衛斯理之后，又一在港澳臺及東西亞風(fēng)靡至今的科幻小說(shuō)家。他是生長(cháng)于臺灣的美籍華人，在美國學(xué)的是機電專(zhuān)業(yè)，但極度熱愛(ài)星際間的幻想世界，堅信在冷硬的科技中，存在著(zhù)復雜、柔美的人性情懷，愛(ài)恨糾葛。由他創(chuàng )作的“時(shí)空傳奇”系列作品，有的被改編成漫畫(huà)書(shū)，有的已

南歐（歐洲南部的簡(jiǎn)稱(chēng)）

南歐歐洲南部的簡(jiǎn)稱(chēng)南歐（southern Europe）是歐洲南部的簡(jiǎn)稱(chēng)，范圍包括伊比利亞半島、亞平寧半島及巴爾干半島南部，包括西班牙、葡萄牙、安道爾、意大利、希臘、馬耳他、梵蒂岡、圣馬力諾、斯洛文尼亞、克羅地亞、阿爾巴尼亞、羅馬尼亞、保加利亞、塞爾維亞、黑山、馬其頓和波斯尼亞和黑塞哥維那共17個(gè)國家，也稱(chēng)為地中海歐洲，因為大多南歐國家靠近地中海。面積約為166萬(wàn)多平方公里。南歐隔著(zhù)地中海與亞、非