丁二酸酐装置γ-丁内酯回收利用技改

河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司3 000 t/a丁二酸酐装置为国内首套采用顺酐连续加氢制丁二酸酐的工艺装置,系统原始设计时γ-丁内酯虽做了回收且循环利用,但实际生产中丁二酸酐精馏系统真空泵气液分离罐内γ-丁内酯未回收利用,导致γ-丁内酯溶剂浪费严重、生产能耗大等问题。基于γ-丁内酯的物化性质及废γ-丁内酯的来源,探讨废γ-丁内酯的三种回收利用方案,最终确定将废γ-丁内酯送入脱轻塔塔顶回流罐回用。本技改项目实施后,整个系统的运行未受到影响,丁二酸酐产品质量稳定,γ-丁内酯的排放量明显降低且全部得以回收利用,带来了良好的经济效益。     

3-环己基丙酸的合成

以丙烯酸甲酯和环己醇为原料,经过酯交换反应合成γ,γ-环戊基丁内酯,γ,γ-环戊基丁内酯加氢得到3-环己基丙酸。考察了2步反应的催化剂和反应条件对产物收率的影响。研究结果表明,酯交换反应的优化条件为:过氧化二叔丁基为引发剂,n(丙烯酸甲酯)∶n(环己醇)=1∶4,反应温度160℃,反应时间6 h;在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯的收率可达93.3%;以0.5%铅/氧化铝为催化剂,γ,γ-环戊基丁内酯加氢反应的优化条件为:反应温度为250℃,γ,γ-环戊基丁内酯空速0.2 h-1,反应压力3.0 MPa,氢气空速500 h-1,在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯转化率78.0%,环己基丙酸选择性80.2%。     

聚丁二酸丁二酯开环聚合工艺中γ-丁内酯的影响

使用顺酐加氢工艺制备的丁二酸酐为原料,与1,4-丁二醇通过开环法合成完全生物降解的聚丁二酸丁二酯(PBS)树脂。该工艺路线具有原料成本低,设备腐蚀性小,三废处理量少等优点。但是丁二酸酐中含有难以完全去除的杂质γ-丁内酯(GBL),该杂质会对PBS聚合中的酯化和缩聚过程带来不利的影响。试验通过调整催化剂用量消除了GBL对聚合反应的影响,并通过气相色谱、核磁和红外分析了GBL在PBS中的存在形式和含量。     

α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯的合成及表征

以γ-丁内酯为原料,分别与碳酸二甲酯、碳酸二乙酯,在氢化钠的催化下,利用α氢的活泼性制得α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯。探索了反应温度、反应时间、反应物配比、催化剂用量对产率的影响。结果表明,适宜的反应条件为:①合成α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度25℃,催化剂0.3 mol,反应时间3 h,反应物料物质的量比1∶1.5,产率可达85%;②合成α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度30℃,催化剂0.3 mol,反应时间4 h,反应物物质的量比1∶2,产率可达76%。对产品进行了核磁共振氢谱、红外光谱表征。     

顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂研究进展

概述了Cu系、Ni系、Pd系及Ru系催化剂在顺酐加氢制备γ-丁内酯反应中的应用,并介绍了顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂的最新研究成果,以期对顺酐加氢制备γ-丁内酯反应有较深入的了解.     

一种制备α-乙酰-γ-丁内酯的新方法

提供了一种制备α-乙酰-γ-丁内酯的新方法。在一定条件下,以碳酸钠为催化剂,乙酸乙酯为反应溶媒,γ-丁内酯和乙醛为起始原料,通过乙酰化高压反应,反应液后处理调pH,最后再经过减压精馏得到纯品α-乙酰-γ-丁内酯。探讨了不同催化剂种类、用量、反应时间和pH对反应收率的影响,在最佳反应条件下,α-乙酰-γ-丁内酯的摩尔收率为77.8%。本文提供的新方法原料易得、便宜,操作简易,收率较高,适合工业化生产。     

PAMAM树状分子负载Ni-B非晶态合金催化剂的制备及催化顺酐加氢性能

以聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子为载体,经NaBH_4湿法化学还原,制备了一系列Ni-B/GX PAMAM(X=0.5、1.5、2.5、3.5)催化剂,采用XRD、TEM、N_2物理吸附、H_2-TPD及NH_3-TPD等手段对其进行表征,并考察了其催化顺酐加氢性能。结果表明,Ni-B/GX PAMAM具有非晶态合金特征;随着PAMAM树状分子聚合程度的增大,Ni-B/GX PAMAM的酸量和分散性逐渐升高,催化顺酐加氢反应转化率达到100%,丁二酸酐选择性逐渐降低,γ-丁内酯选择性逐渐升高,且Ni-B/G3.5 PAMAM催化顺酐加氢合成γ-丁内酯的选择性达到100%。     

载体对镍基催化剂顺酐液相加氢性能的影响

分别以ZrO₂、SiO₂与Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni质量分数为15%的催化剂,考察了其催化顺酐液相加氢性能,并利用BET、XRD、H₂-TPR以及TPO-MS等表征手段对催化剂进行了详细表征。结果表明,随载体不同各催化剂的加氢活性及选择性存在较大差异,Ni/Al₂O₃催化剂的C=C键加氢活性最高,但其几乎没有C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为丁二酸酐。Ni/ZrO₂催化剂具有最高的C=O加氢活性,催化顺酐加氢主产物为γ-丁内酯,在反应温度为483 K,氢气压力为5 MPa的条件下反应8 h时,Ni/ZrO₂催化剂的γ-丁内酯选择性达79.20%。催化剂的套用实验表明,Ni/ZrO₂与Ni/SiO₂催化剂具有高的使用稳定性,Ni/Al₂O₃催化剂则在套用过程中快速失活。顺酐加氢至γ-丁内酯的中间产物--丁二酸酐与催化剂间的相互作用是影响催化剂加氢选择性及使用稳定性的主要原因。     

糠醛直接合成γ-戊内酯的研究进展

综述近年来由糠醛催化加氢制备γ-戊内酯的研究进展,讨论外部加氢和转移加氢两种催化加氢方式的金属催化剂.外部加氢方面,主要总结了以2-丙醇、2-丁醇为供氢体,采用ZSM-5催化剂、Sn-Al-Beta沸石催化剂、改性β分子筛和负载型β分子筛催化剂催化糠醛转化制备γ-戊内酯;转移加氢方面,主要以MFI分子筛负载硅铝酸盐催化剂、Zr-Al-beta催化剂、ZrPO-X催化剂等为例总结了糠醛直接转换合成γ-戊内酯.糠醛催化加氢直接制备γ-戊内酯的方法,不仅可以充分利用糠醛生产高附加值下游产品,也为γ-戊内酯生产创造一条新路径.     

专利信息

厌氧生物法处理顺酐废水；流化床正丁烷氧化制顺酐催化剂的制备方法；顺酐气相加氢γ-丁内酯的催化剂；     

添加组分Cu／ZnO／Al2O3催化剂顺酐加氢合成γ-丁内酯活性的影响

γ-丁内酯(GBL)是很好的高沸点有机溶剂，同时又是重要的化工原料。它广泛应用于医药、农药、石油化工、纺织、化妆品、香料等行业，是一种重要的原料和中间体。国内外对γ-丁内酯合成技术的研究非常活跃，顺酐气相加氢法合成γ-丁内酯得到了广泛的重视，所用的催化剂有Cu／ZnO／Al，Cu／Cr，Cu／Zn，Cu／Zn／Cr，Cu／Zn／Al／M(M为第四组分促进剂)等。     

二氧化钛载体在催化加氢反应中的研究进展

二氧化钛(TiO_2)因具有活性高、热稳定性好等优点,其负载活性组分后可表现出优异的催化性能。本文主要综述了以TiO_2为载体的催化剂在加氢脱硫、芳香烃加氢、顺酐加氢制γ-丁内酯和乳酸乙酯加氢制1, 2-丙二醇等几个重要工业加氢反应中的研究工作,并对TiO_2为载体的催化剂的发展前景进行了简单探讨。     

γ-丁内酯的催化合成技术进展

评述了γ-丁内酯的催化合成技术进展,重点阐述了1,4-丁二醇催化脱氢法和顺酐催化加氢法及2者耦合等方法催化合成γ-丁内酯催化剂方面的研究成果及合成工艺方面的技术进展,并介绍了广受γ-丁内酯合成企业关注的2种新型合成工艺技术。认为开发高效、高选择性、无毒无害的催化剂及绿色环保的新工艺,将是今后γ-丁内酯合成研究的主要方向。     

丁位内酯系列产品的工业化生产

以环戊酮和脂肪醛系列为原料,经过羟醛缩合、催化加氢、氧化反应,三步制得丁位内酯系列产品。加氢反应采用了非钯系催化剂,使加氢反应在常压下固定床连续式工业化生产,选择性加氢的产率均达90％以上,通过添加氧化抑制剂的方法对传统的氧化反应进行了改进,抑制了副产物δ-羟基酸的产生。     

铜-稀土-铝催化剂在顺酐加氢制γ-丁内酯反应中的性能研究

采用沉淀-水热法制备了5种铜-稀土-铝催化剂(CLA、CCA、CHA、CDA、CYA),并用于顺酐常压气相加氢制γ-丁内酯反应。采用XRD、H_2-TPR、TGA和NH_3-TPD表征分析了催化剂的"构效关系",结果表明:还原态催化剂中较高的Cu比表面积和较低的表面酸性位数量对提高催化剂催化性能和稳定性有利。在固定床反应器中考察了催化剂的稳定性,结果表明:当反应温度为220℃,原料空速为1.0 h~(-1)时,催化剂的性能由好到差的顺序依次为CLA、CCA、CHA、CDA、CYA;当反应温度220℃,原料空速为0.2 h~(-1)时,催化剂的稳定性由好到差依次为CLA、CCA、CDA、CHA、CYA。在考察的铜-稀土-铝催化剂中,CLA催化剂的催化性能较好,反应20 h后顺酐转化率及γ-丁内酯选择性仍可达到100%。     

一种乙酰丙酸及其酯类转移加氢制备γ-戊内酯的方法

正一种乙酰丙酸及其酯类转移加氢制备γ-戊内酯的方法,涉及γ-戊内酯。在反应底物中加入有机醇,将所得的醇溶液作为原料液置于高压反应釜中,加入金属氧化物催化剂加热反应,即得目标产物γ-戊内酯。使用醇同时作为氢供体和反应媒介,不需要外     

负载型Ru催化剂在乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯中的应用研究进展

生物质由于其储量丰富、来源广泛、价格低廉等优点,成为可再生燃料和化学品的主要来源。在众多的生物质基化学品中,γ-戊内酯(GVL)是一种重要的平台化合物,可由乙酰丙酸(LA)催化加氢制得。Ru催化剂在乙酰丙酸选择性加氢制备γ-戊内酯中具有良好的催化性能。对负载型Ru催化剂催化LA制备GVL的研究进展进行了总结。     

一种制备α-乙酰-γ-丁内酯的提纯方法研究

优化了α-乙酰-γ-丁内酯的制备工艺条件,建立了一种α-乙酰-γ-丁内酯新的提纯方法。在一定条件下,以固体甲醇钠为催化剂,γ-丁内酯和乙酸乙酯为起始原料,经过乙酰化高压反应,反应液经过浓缩,析出固体,使用不溶于该固体的低沸点有机溶媒进行打浆洗涤,过滤,以除掉应过程中产生的各种高沸点杂质;所得固体物料置于与其相溶的低沸点有机溶媒中,调节p H值,过滤;滤液经过浓缩后减压蒸馏,得高纯度的α-乙酰-γ-丁内酯,避免了常规精馏提纯操作。     

甲醇热制备四方相ZrO_2及其负载镍催化剂的顺酐加氢性能

通过改变甲醇热时间制备了一系列不同晶粒尺寸的四方相ZrO_2,采用过体积浸渍法制备了Ni含量(质量分数)为10%的Ni/ZrO_2催化剂,并考察了其催化顺酐液相加氢性能。采用氮气吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、原位红外光谱(in situ FTIR)等手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,分散性好、晶粒尺寸小的Ni物种有利于C=C键加氢生成丁二酸酐;而金属-载体强相互作用的形成则有利于C=O加氢生成γ-丁内酯。当甲醇热时间为2 h时,制备的Ni/ZrO_2催化剂的C=O加氢活性最高,在反应温度为210℃,反应压力为5 MPa,反应时间为3 h时,其顺酐转化率达100%,γ-丁内酯选择性为44.7%。     

磁性Ru基催化剂的制备与其苯加氢性能评价

环己烯是一种重要的有机合成中间体,可广泛应用于医药、农药、聚酯和其他精细化学品的生产。以γ-Fe2O3为核,通过油柱成型法用铝溶胶对其进行包覆可以制得磁性复合Al2O3微球,有作为磁稳定床中使用的催化剂载体的潜力。上述载体通过化学还原法制备得到的钌基催化剂在开展苯选择性加氢制环己烯催化剂的研究,提高环己烯收率中,具有重要的应用价值和学术意义。