KF/K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化合成α-呋喃丙烯酸

实验以呋喃甲醛和丙二酸为原料,KF/K2CO3/γ-Al2O3为催化剂,经Knoevenagel缩合反应,在无溶剂条件下催化合成了α-呋喃丙烯酸。考察了催化剂用量、呋喃甲醛与丙二酸摩尔比和反应时间对α-呋喃丙烯酸收率的影响。实验结果表明,其最佳工艺条件为:呋喃甲醛用量12.5 mL(0.15 mol),n(呋喃甲醛)∶n(丙二酸)=1.0∶1.3,KF/K2CO3/γ-Al2O3用量2.0 g(含KF 3.75 mmol),反应时间60 min。α-呋喃丙烯酸的收率达93%以上。     

超声波辐射氟化钾/碳酸钾/三氧化二铝催化合成呋喃丙烯酸的工艺研究

在超声波辐射下,以KF/K_2CO_3/γ-Al_2O_3为催化剂,α-呋喃甲醛与丙二酸为原料,经Knoevenagel法合成了α-呋喃丙烯酸,用IR光谱和元素分析进行了表征。考察了催化剂用量、α-呋喃甲醛与丙二酸摩尔比、超声波辐射功率与辐射时间等因素对α-呋喃丙烯酸收率的影响。结果表明,在超声波辐射下,KF/K_2CO_3/γ-Al_2O_3具有良好的催化活性,较佳反应条件为:α-呋喃甲醛用量为12.5mL(0.15mol),n(α-呋喃甲醛)∶n(丙二酸)=1∶1.20,KF/K_2CO_3/Al_2O_3用量1.5g(KF含量2.805mmol/g),超声波功率120 W,辐射时间25min,产物收率达到95%以上,纯度达到99.75%。     

钯/碳催化剂的预处理对催化加氢制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸的影响

实验以水为反应介质,Pd/C为催化剂,OVN为助催化剂,以NaHSO3水溶液为处理剂,考察了Pd/C催化剂经预处理后,对催化加氢制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DSD酸)反应选择性的影响。实验结果表明,催化剂的预处理和助催化剂的添加,均可提高Pd/C催化加氢制备DSD酸反应的选择性。在较佳条件下,首次催化加氢所得产品DSD酸的收率可达95.77%,副产物苄基物的质量分数仅为0.31%。     

糠醛加氢制2-甲基呋喃超细催化剂的制备及反应性能

以工业硅溶胶为硅源,采用溶胶-凝胶法制备CuO-CaO/SiO2超细催化剂。通过TEM、BET、XRD等测试技术分析了制备条件对催化剂结构的影响,并通过改变反应条件考察了催化剂的糠醛加氢制2-甲基呋喃反应性能。结果表明,以1 0mol/L的Na2CO3溶液为絮凝剂,在中性溶液中凝结溶有活性组分硝酸盐的硅溶胶,不但可以制得粒度较均匀的超细硅凝胶载体,同时可使活性组分以纳米级难溶盐的形式均匀分布于载体内。催化剂具有优良的催化性能和热稳定性,适宜的反应条件为:温度210～230℃,n(H2)/n(醛)=5～6,空速200～300h-1。     

丁二酸二乙酯加氢制备1，4-丁二醇的工艺研究

以丁二酸二乙酯为原料,CuO-ZnO-Al_2O_3为催化剂,催化加氢制备了1,4-丁二醇。考察了反应温度、反应压力、氢酯摩尔比、液时空速对加氢反应的影响。较佳工艺条件为:反应温度200～220℃,反应压力4.0～6.0 MPa,氢酯摩尔比为150～250,丁二酸二乙酯的液时空速为0.1～0.4 h~(-1)。在此条件下,丁二酸二乙酯的转化率大于95%,1,4-丁二醇的选择性大于90%。     

催化加氢合成二氢松油醇的研究

研究了以硼氢化钾修饰的雷尼镍催化剂催化松油醇加氢制备二氢松油醇的反应。考察了反应压力 反应温度及搅拌速率等因素对加氢过程的影响 ,确定了最佳工艺参数 ,二氢松油醇选择性达 98%以上 ,收率97.69%。     

5-羟甲基糠醛的制备及其催化氧化研究进展

综述了生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)的制备及其催化氧化研究进展。分析了果糖、葡萄糖、纤维素等碳水化合物制备HMF面临的挑战和解决方法。讨论了HMF氧化产品2,5-二甲酰基呋喃、2,5-呋喃二甲酸的催化合成及其应用。指出纤维素是碳水化合物脱水制备HMF的最终目标底物,并对纤维素制备HMF的研究及其催化氧化发展前景进行了分析。     

硅氢加成一步合成γ-氨基丙基三甲氧基硅烷

以Speier催化剂为前体、三乙胺为配体,制备了Pt-N(C2H5)3络合物催化剂,研究了该催化剂对3-氨基丙烯与三甲氧基硅烷(TMOS)硅氢加成一步合成γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)的催化性能。考察了配体种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、原料配比和初始压力等因素对硅氢加成反应的影响。实验结果表明,N2保护下,在n(TMOS)∶n(3-氨基丙烯)=1.19∶1(3-氨基丙烯用量为0.064mol)、Pt-N(C2H5)3催化剂用量为1.5μmol、反应初始压力0.9MPa、140℃条件下反应270min时,3-氨基丙烯的转化率为87.9%,KH-540的选择性为81.7%,且无高聚物生成。     

环丙沙星合成中哌嗪缩合反应的研究

以环丙沙星中间体与无水哌嗪为原料经缩合反应制备了环丙沙星.考察了原料用量、反应温度、反应时间等因素对产物收率的影响。最佳工艺条件为:1-环丙基-6-氟-7-氯-1,4-二氢-4-氧代-3-喹啉羧酸/无水哌嗪/三乙胺(摩尔比)=1:1.3:0.0165,反应温度130℃,反应时间7h,收率约为80%。     

呋喃与甲胺催化脱水合成N-甲基吡咯

探索出以γ -Al2 O3-Ⅱ为催化剂 ,呋喃与甲胺催化脱水合成N -甲基吡咯 ,并优化了工艺参数 :反应温度40 0℃ ;n(甲胺 ) /n(呋喃 ) =1 5 ;催化剂负荷 (以呋喃计 )为 3 0～ 3 5mmol/( g·h) ,N -甲基吡咯产率可达 5 7 6%。用吡啶为吸附剂的程序升温脱附 (TPD)测定了催化剂表面B酸和L酸两类酸中心 ,还分别用反应物呋喃与甲胺吸附的TPD谱图 ,揭示了B酸中心对呋喃具有选择性吸附 ,而L酸中心则选择吸附甲胺 ,据此提出了呋喃与甲胺催化脱水合成N -甲基吡咯可能的双酸性中心反应机理     

响应面法优化聚甲醛二甲醚的合成工艺

选择一种催化效果较好的功能化离子液体作为催化剂,研究了甲醇(MeOH)与三聚甲醛(TOX)合成聚甲醛二甲醚的工艺。在单因素实验基础上,采用响应面分析法的中心组合设计原理,利用软件Design-Expert 8.05b考察了反应温度、反应釜压、原料摩尔比(n_MeOH/n_TOX)、催化剂用量,以及因素间的交互作用对聚甲醛二甲醚产率的影响,建立了聚甲醛二甲醚产率的二次线性回归方程,获得了最优工艺条件。在反应温度100℃、N₂压力2.061 MPa,n_MeOH/n_TOX=1.687,催化剂质量分数1.751%的最优工艺条件下,聚甲醛二甲醚产率为56.49%,与响应面模型预测值56.82%非常吻合,说明采用响应面法得到的优化方案有效、可靠。     

C5/C6烷烃异构化催化剂制备及性能研究

以工业丝光沸石为载体,采用等体积浸渍法制备了C₅/C₆正构烷烃中温异构化催化剂。采用微型固定床反应器,以正戊烷、正己烷为模型化合物,考察反应温度、反应压力、液时体积空速和氢油比对催化剂异构化性能的影响。结果表明,正构C₅、C₆烷烃异构化的适宜反应条件为：反应温度280 ℃、反应压力2 MPa、体积空速1.0 h-1、氢油摩尔比2.77。此条件下,C₅、C₆异构化率分别为67.3%和85.2%。以工业装置重整拔头油为原料进行试验,液体收率保持在96.0%左右,C₅、C₆异构化率分别为67.5%和85.7%,C₆异构选择性为19.9%。以重整拔头油为原料的600 h长周期评价试验结果表明,该催化剂异构化性能稳定。     

ZrO2-SiO2 AEROGEL SUPPORTED COBALT CATALYSTS FOR THE SYNTHESIS OF LONG-CHAIN HYDROCARBON FROM SYNGAS

The effect of support and preparation method on the texture, surface area, extent of reduction, H₂ desorption and Fischer-Tropsch synthesis(FTS) reaction properties of ZrO₂-SiO₂ aerogel supported cobalt-based catalysts was investigated. The results indicate that under the conditions that favor the formation of long-chain hydrocarbons, cobalt catalyzed FTS reaction appears to be structure sensitive. Support effects significantly influence the catalytic behavior. Cobalt catalyst supported on zirconia-coated silica aerogel leads to heavy products from syngas, in which case C5⁺ yield could reach 150g/Nm³(CO+H₂) under the optimal conditions (T=293K, P=2.0MPa, GHSV=500h^-1); cobalt catalyst supported on ZrO₂-SiO₂ mixed aerogel, however, was shown to produce middle distillate and the yield of C5-C₂₀ products for this catalyst is about 120g/NM³ (CO+H₂)     

Ni/ZSM-5 CATALYST FOR CH4 REFORMING WITH CO2

For good physical and chemical proprieties of ZSM-5 and its selectivity to higher hydrocarbons it is selected as support carrier. In this paper CH₄ reforming with CO₂ to synthesize heavier hydrocarbons over Ni/ZSM-5 catalyst is investigated. The reforming reaction is operated at 1073K under the ambient pressure in a fixed-bed tabular reactor. As promoter rare earth oxides, La₂O₃, CeO₂, Pr₆O₁₁ and Nd₂O₃ are separately added to Ni/ZSM-5 and Ni-La/ZSM-5(NZL), Ni-Ce/ZSM-5(NZC), Ni-Pr/ZSM-5(NZP) and Ni-Nd/ZSM-5(NZN) are formed accordingly. For convenience, they are recorded as Ni-RE/ZSM-5. When these catalysts are used in the reforming reaction the yield of heavier hydrocarbons is obviously increased. The structure of Ni-RE/ZSM-5 catalysts before and after reaction is systematically characterized by XRD, XPS, TEM, SEM, ICP and FTIR. After 10 hours reaction there are more carbon deposit on Ni-RE/ZSM-5 catalyst than Ni/ZSM-5, but their structure are not destroyed and carbon deposit is easy gasified.     

碳四烯烃制丙烯和乙烯催化剂的研究

以超细SiO2为载体、水热稳定性好的高硅铝比ZRP-5分子筛为活性组分,通过挤条成型制成ZRP-5/SiO2催化剂,采用碱土金属氧化物对催化剂进行改性,考察催化剂的活性与表面酸性的关系。结果表明,B酸与催化剂的活性相关,经MgO,CaO,SrO改性后,催化剂的酸性和活性随Mg,Ca,Sr原子半径的增大而降低。采用MgO-CaO／ZRP-5／SiO2催化剂,在500 ℃、0.1 MPa、水与碳四原料质量比0.2、重时空速3 h-1的条件下连续反应50 d,反应产物组成稳定,碳四烯烃转化率大于65％,丙烯收率大于31％,乙烯收率大于6％,再生后催化剂可以恢复到新催化剂98％的水平。     

二氧化锆负载碱金属催化剂的制备及其催化葡萄糖转化性能

采用浸渍法和离子交换法制备了3种碱金属(Na、K、Cs)负载于二氧化锆(ZrO2)的催化剂,考察了其在不同反应温度和反应时间下对葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的催化效果。通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、N₂等温吸附-脱附、热重(TGA)和CO₂吸附量热等表征手段,研究3种催化剂的结构和性能,分析ZrO₂负载碱金属促进葡萄糖脱水转化为5-HMF的反应机理。结果表明：K/ZrO₂催化剂的晶粒最小、比表面积最大、热稳定性最好,其催化效率最高;在最佳反应温度200 ℃下,K/ZrO₂催化葡萄糖的转化率最高可达97%,5-HMF的收率可达15%,转化率和选择性随反应时间变化很小,催化剂稳定性较好。     

低温低压甘油氢解制备1,2-丙二醇新工艺的研究

在固定床两步反应器系统中研究甘油氢解制1,2-丙二醇,考察了催化剂(Cu/SiO2、Cu/ZnO/Al2O3、Cu/MnO/Al2O3)和反应温度、系统压力、氢气空速和甘油浓度等工艺参数的影响。结果开发出一种使用Cu/SiO2催化剂的甘油氢解制丙二醇的低温低压固定床两步法新工艺,该工艺有较高的甘油转化率和1,2-丙二醇选择性。     

分子筛类型对正戊烷催化裂解反应性能的影响

为了解决石脑油中正戊烷难以高效催化裂解为低碳烯烃的问题,先采用Aspen Plus模拟软件对正戊烷的催化裂解反应进行热力学平衡分析,然后考察分子筛类型对正戊烷催化裂解的低碳烯烃收率和选择性的影响规律。对正戊烷的催化裂解反应进行热力学分析的结果表明,当反应温度高于650 ℃时,丙烯和乙烯的质量比m(C₃H₆)/m(C₂H₄)<1,且低碳烯烃(C₂H₄+C₃H₆+C₄H₈)的收率开始增速缓慢。因此,综合考虑m(C₃H₆)/m(C₂H₄)和低碳烯烃收率,选择在反应温度650 ℃下考察正戊烷在不同类型分子筛上的催化裂解反应性能。结果表明：在MTT分子筛上催化裂解的低碳烯烃选择性较高,在温度为650 ℃、压力为0.1MPa、MHSV为540 h^-1的反应条件下,正戊烷在MTT分子筛上催化裂解的低碳烯烃(C₂H₄+C₃H₆+C₄H₈)选择性为55.21%。通过对催化裂解过程的裂解和氢转移反应的分析,表明小孔径的MTT分子筛能够抑制双分子反应,包括双分子裂解反应和双分子氢转移反应,从而提高低碳烯烃的选择性。     

Ni/N-rGO催化苯酚选择性加氢制备环己酮性能

以自制氧化石墨(GO)为原料,尿素为氮源,通过水热法制备了氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,采用浸渍法制得不同镍负载量Ni/N-rGO催化剂,采用N₂吸附-脱附、XRD、SEM等手段对Ni/N-rGO催化剂进行表征分析,考察催化剂制备条件(活性组分负载量、尿素添加量、H₂还原温度)和反应条件(反应温度、反应压力、反应时间)对Ni/N-rGO催化剂催化苯酚选择性加氢制备环己酮的影响。结果表明：在活性组分负载质量分数为20%、尿素/GO质量比为30、H₂还原温度为450 ℃的条件下制备的20%Ni/N-rGO催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔结构,金属镍分散相对均匀;在反应温度为150 ℃、反应压力为0.4 MPa、反应时间为2.0 h、20%Ni/N-rGO催化剂/苯酚质量比为0.35的最佳条件下,苯酚转化率为91.93%,环己酮选择性为61.75%;20%Ni/N-rGO催化剂重复使用5次后催化性能下降较明显,苯酚转化率降至82.17%,环己酮选择性降至50.93%。     

Pt/Al_2O_3催化合成2,3,5-三甲基氢醌连续工艺的研究

利用Pt／Al2O3催化剂，采用固定床连续工艺催化合成得到高纯度、高产率的2，3，5－三甲基氢醌，考察了反应温度、氢气分压、空速等因素对反应的影响，并通过条件试验确定了比较理想的加氢工艺条件。