长叶烯异构化制备异长叶烯的研究

通过对长叶烯异构化制备异长叶烯方法的研究,找到了利用复合催化剂进行异构化反应的新方法     

长叶烯异构化制备异长叶烯的研究

通过对长叶烯异构化制备异长叶烯方法的研究,找到了利用复合催化剂进行异构化反应的新方法。     

重松节油合成倍半萜烯树脂的研究

以蒸馏提纯后长叶烯和β-石竹烯含量较高的重松节油为原料、甲苯为溶剂、无水三氯化铝和引发剂P为催化剂,经聚合反应生成倍半萜烯树脂。考察了不同条件对反应的影响,结果表明优化的聚合反应条件为:以长叶烯与β-石竹烯总GC含量85%以上的重松节油为原料,溶剂与原料质量比为0.8:1,催化剂用量(以原料质量计)4%,反应时间4h,反应温度-5~0℃。此条件下,树脂得率为83.7%,软化点为105℃,加纳色号为4,长叶烯与β-石竹烯的转化率达99%以上。     

用分子筛催化异构化α-蒎烯和β-蒎烯及其混合体系的研究

以HY型分子筛为催化剂,开展了α-蒎烯、β-蒎烯及其混合体系的异构化反应研究,考察了α-蒎烯和β-蒎烯含量、催化剂用量、反应温度对异构化反应的影响。结果表明,催化剂在350℃下焙烧2h,当其用量为2.5g/100mL原料,反应在140℃下保持4h时,松节油有更好的异构化效果,转化率达96.13%,异构化产物中莰烯的含量为40.80%,苧烯为24.24%;并且发现了原料中的氧化物对异构化反应产生不利影响。     

异长叶烷酮的制备工艺研究

本文介绍了一种从长叶烯制备异长叶烷酮的新工艺。以浓硫酸为催化剂,以冰乙酸为溶剂,先将长叶烯异构化成异长叶烯,再在同一介质中直接加入30％的过氧化氢,在指定的温度下反应6～8小时,主要产物是异长叶烷酮的两种差向异构体(α-和β-异构体)。它们的总含量达65％左右。经差向异构化反应后,β-异构体可转化为α-异构体,蒸馏后的产物中异长叶烷酮的含量提高到70～80％,产物中不含不饱和的异长叶烷酮。该工艺的特点是不需要将异长叶烯从长叶烯异构化混合物中分离出来,可直接氧化。与重铬酸盐法比较,本氧化反应无需使用大量的浓硫酸,氧化过程反应中不产生废渣,废气,更能适合于工业化生产。     

液化气C4组分异构化研究及应用

在实际生产过程中,MTBE装置加工后的剩余C₄中含有大量非活性C₄烯烃,该部分烯烃随着液化气作为产品进行销售,对于液化气中的C₄造成浪费。提出将MTBE装置剩余C₄引入汽油加氢醚化装置异构化反应器进行异构化反应,将剩余C₄中的非活性烯烃转化为活性烯烃,再将异构化产物送至MTBE装置原料缓冲罐中作为MTBE装置原料进行反应。通过调研后得出,异构化反应器催化剂对剩余C₄中的非活性烯烃转化率可达30%,异构化反应产物与进料对比,异丁烯含量上升约3%,可有效提高MTBE装置产品产量。     

大孔强酸树脂催化柏木烯异构化

以柏木烯为原料,大孔型强酸性阳离子交换树脂为催化剂,将柏木烯中的罗汉柏木烯异构化得到olefin B,考察了柏木烯异构化反应的条件,并分析产物中olefin B的含量和总得率。柏木烯异构化反应的适宜条件为催化剂为柏木烯质量的20%,柏木烯与乙酸的质量比1:2,反应温度40℃,反应时间3 h。在该条件下,罗汉柏木烯转化率为99.58%,olefin B的质量分数和总得率分别为21.63%和49.55%。进一步考察了该催化剂在适宜反应条件下的重复使用性能,发现经过6次重复使用后催化剂仍保持较高反应活性。     

新型固体酸催化法由重质松节油制备长叶烯的研究

通过沉淀-浸渍法将Ce⁴⁺负载于S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂中制得新型固体超强酸Ce-S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂,并将其应用于从重质松节油提纯长叶烯的催化反应。研究结果表明,该新型固体酸Ce-S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂对于重质松节油中的石竹烯转化与消除具有良好的催化活性,适宜的催化剂制备条件为:(NH₄)₂S₂O₈溶液浓度为1mol/L,焙烧温度为600℃;将Ce⁴⁺引入S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂催化剂后,能减缓活性组分流失和提高催化剂稳定性能。CeO₂添加量为2%时,Ce-S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂催化活性较好。适宜的催化转化反应条件为:催化剂用量3.5%、反应温度150℃、反应时间4h。该条件下石竹烯的转化率为99.1%。反应液经过精馏提纯后可获得含量分别为80%、85%和90%(色谱检测)等不同级别的长叶烯产品。     

Pt/ZSM-35催化长链正构生物烷烃加氢裂化/异构化制航空煤油

以生物质油加氢脱氧得到的长链正构生物烷烃为原料，考察了H-MCM-49、H-ZSM-5、H-ZSM-22和 H-ZSM-35这4种不同分子筛催化剂的物化性质及其加氢裂化/异构化制生物航空煤油的性能。在此基础上，以H-ZSM-35分子筛为载体，制备并表征了一系列低负载量（0.1%、0.2%和0.3%）的Pt/ZSM-35双功能催化剂，以长链正构生物烷烃转化率、C₉~C₁₆产物选择性、生物航空煤油收率和异正比为指标，对其加氢裂化/异构化制生物航空煤油反应性能进行了评价，并对反应工艺条件进行优化。结果表明：H-ZSM-35的强酸中心强度高、酸量大，其结构中较小的孔口和较大的球型笼使其具有一定的容烃量和较好的择形性能，0.1%~0.3% Pt负载后， Pt/ZSM-35双功能催化剂表现出很好的加氢裂化/异构化活性和选择性。采用0.1% Pt/ZSM-35双功能催化剂在反应条件为320℃、1MPa、0.7h^-1、氢油比840∶1时，长链正构生物烷烃的转化率为84.3%，生物航空煤油收率达41.1%，产物异正比为1.34。81h长运转测试结果表明，该催化剂具有很好的稳定性。     

甲酸琥珀酯的合成研究

以异长叶烯为原料,通过普林斯反应,在酸催化下与甲醛发生缩合反应,得到异长叶烯醇,再和甲酸反应最终得到相应的酯,甲酸是自身的催化剂。由以上两步反应可得到甲酸琥珀酯的两种异构体,并通过GC-MS、IR等方法对其进行表征。两步反应总收率为91.2%。该合成方法原料价廉易得,反应收率高,适合于工业生产。     

直接氧化法制备2,5-二氯苯酚

2,5-二氯苯酚是重要的酚类化合物，工业上常用的2,5-二氯苯酚的制备方法大多存在生产流程长、污染严重等问题。针对这些问题，本文提出了以对二氯苯为原料、H₂O₂为氧化剂的直接氧化制备2,5-二氯苯酚的工艺，并对催化剂和溶剂进行初步筛选，探讨了不同催化体系对反应的影响，确定以铁粉作催化剂、乙酸为溶剂的反应体系下，通过对氧化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件的考察，获得最佳工艺条件。实验结果表明，当工艺条件为n(对二氯苯)∶n(50%H₂O₂)∶n(Fe)=1∶3∶0.10、反应温度60℃、反应时间2.5h时，反应效果最佳；产物经GC-MS和¹HNMR分析确定为2,5-二氯苯酚，经气相色谱分析，2,5-二氯苯酚选择性达83.4%，收率达42.6%。     

离子液体对高酸值油脂的催化酯化降酸效果研究

以制备的1-丙基磺酸-3-甲基咪唑对甲苯磺酸（[MIMPS][C₇H₇O₃S]）离子液体为催化剂结合自行设计的反应装置，对高酸值酸化油进行酯化降酸试验，考察了甲醇通入量、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酸化油转化率和预酯化油酸值的影响，并考察了催化剂的重复使用性能。对离子液体的红外光谱分析结果表明制备的离子液体符合反应产物化学结构特征；热稳定性分析表明该离子液体在200℃以下具有较好的稳定性。通过单因素与正交试验确定最佳工艺条件：酸化油50 g、甲醇通入量0.99 mL/min、催化剂用量（以酸化油质量计）2.5%、反应时间3 h、反应温度105℃，在此条件下转化率可达98.42%，酸值由120 mg/g变为1.9 mg/g。油脂酯化降酸后酸值达到后续酯交换制备生物柴油酸值小于4 mg/g的指标要求。催化剂重复使用9次，转化率仍保持在75%以上，说明酸性离子液体催化剂对高酸值原料酯化降酸有很好的催化活性且具有良好的稳定性。     

H4SiW12O40/SiO2催化正丁醛自缩合反应

正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。首先考察了3种杂多酸H₃PW₁₂O₄₀、H₄SiW₁₂O₄₀和H₃PMo₁₂O₄₀对正丁醛自缩合反应的催化性能,发现H₄SiW₁₂O₄₀的催化性能最好。其次,利用浸渍法制备了负载型H₄SiW₁₂O₄₀催化剂,考察了载体和制备条件对催化剂性能的影响,确定以SiO₂为载体,H₄SiW₁₂O₄₀负载量为50%（质量分数）,在150℃焙烧2 h的制备条件。探讨了反应条件对催化剂性能的影响,确定了适宜反应条件：催化剂与正丁醛的质量比为0.15,反应温度120℃,反应时间6 h。在此条件下,正丁醛的转化率为90.4%,辛烯醛的选择性为89.2%。通过对催化剂进行ICP-AES分析和XRD表征,发现活性组分流失是造成催化剂稳定性差的主要原因。为减缓H₄SiW₁₂O₄₀的流失,以[emim]BF₄离子液体为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂,实验结果表明,催化剂稳定性有一定程度的提高。     

ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

氨碱废液溶采二层盐制备优级液体盐工艺研究

针对内蒙古吉兰泰盐湖补水困难、二层盐硫酸根含量高、氨碱废液排量大后处理困难等技术难题,分别探究了二层盐饱和卤水混配氨碱废液制备液体盐工艺,以及氨碱废液混兑蒸馏水后溶采二层盐制备液体盐工艺。通过在线拉曼实验,测得该反应达到平衡需要1 h以上;探究了机械搅拌速率、化学反应时间、氨碱废液与蒸馏水混配比例等因素对液体盐氯化钠、硫酸根、钙离子含量的影响。结果表明：在硫酸根和钙离子物质的量比为1∶1、25 ℃、300 r/min条件下,氯化钙和硫酸钠的反应过程是二水硫酸钙结晶过程的速率控制步骤;二层盐饱和卤水混配氨碱废液制备液体盐工艺中,在相同条件下,反应120 min后分离可获得优级液体盐;氨碱废液混配蒸馏水后直接溶采二层盐制备液体盐工艺中,氨碱废液与蒸馏水体积混配比例为1∶（5.55~6.36）、25 ℃、300 r/min条件下,反应120 min后分离可获得优级液体盐。     

邻氯对硝基甲苯催化加氢反应研究

主要对邻氯对硝基甲苯液相加氢制2B油催化剂和工艺进行研究。考察稀土改性及浸渍溶剂对催化剂性能的影响,反应条件对邻氯对硝基甲苯转化率和产物选择性的影响,最后考察了催化剂稳定性。研究表明,Ce改性及乙醇浸渍可使PdCe/Al_2O_3催化剂活性增加,在反应温度120℃、反应压力0.8 MPa和质量空速0.4 h~(-1)的条件下,邻氯对硝基甲苯转化率和邻氯对氨基甲苯选择性最高,连续运行30天,邻氯对硝基甲苯转化率保持在99.5%以上,邻氯对氨基甲苯选择性保持在99.3%以上。     

废锌催化剂的铵盐浸出工艺

废锌催化剂是一种含锌废弃物,可采用铵盐浸出工艺回收其中的锌资源。具体步骤：对废锌催化剂先进行预处理,以氯化铵为浸取剂,经浸取反应、过滤分离得到氯化锌溶液。实验得到适宜的工艺条件：废锌粒度为58~ 80 μm、氯化铵质量分数为17%、反应温度为60 ℃、反应时间为2 h。在此条件下,锌浸出率达95.2%,镍残存率为0.7%,实验证实了氯化铵溶液作为浸取剂的优势。XRD测试表明,前驱体为Zn₄CO₃（OH）₆·H2O,得到的样品是氧化锌粉体,粉体粒径为63 nm,纯度为99.3%。     

Fe-D72树脂催化苯酚羟基化反应实验研究

利用D72离子交换树脂作为载体与铁离子进行离子交换制备Fe-D72树脂催化剂,将其运用到苯酚羟基化反应中。通过单因素法研究催化剂的含铁量、反应温度、反应时间、催化剂用量、苯酚（PH）/过氧化氢（H₂O₂）物质的量之比对苯酚羟基化反应的影响;采用L₉（3⁴）正交表设计正交试验,结果表明：n（PH）/n（H₂O₂）和反应温度对苯二酚收率的影响最大;在考察的正交范围内,n（PH）/n（H₂O₂）=1,反应温度为70 ℃,反应时间为1 h,催化剂量为0.1 g时催化效果最好,此时苯酚转化率为42.4%,苯二酚选择性为94.1%,苯二酚收率为39.8%。Fe-D72催化剂连续重复利用4次,催化稳定性较好。     

La-Al2O3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al₂O₃催化剂(La-Al₂O₃)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al₂O₃催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al₂O₃催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al₂O₃为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al₂O₃催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

Milliseconds steam reforming of methane using Rh/MgO/γ-Al2O3 catalyst

采用负载型Rh/MgO/γ-Al₂O₃催化剂研究了毫秒级甲烷蒸汽重整过程,在水碳比为1和3的条件下,详细考察了反应温度、空速和催化剂Rh含量对反应转化率和选择性的影响。研究结果表明,Rh/MgO/γ-Al₂O₃催化剂在毫秒级操作条件下具有良好的催化性能,使用5%（质量分数）Rh催化剂,在水碳比3、反应温度1150 K、空速641.11 L•（g cat）^-1•h^-1时,CH₄转化率约90%,CO₂选择性约20%,毫秒级接触时间反应行为即可接近热力学平衡。高温有利于毫秒级甲烷蒸汽重整过程。