酸催化制备糠醛研究进展

糠醛及其衍生物在树脂、医药、农药、石油和新能源化工等多个领域中用途广泛,在世界各国高度重视开发利用可再生资源与环境保护的今天,糠醛产业发展显得尤为重要。在糠醛生产过程中,催化剂是影响糠醛收率的重要因素。本文综述了不同类型酸催化剂在生物质水解制备糠醛中的研究进展,讨论了目前无机酸、有机酸、路易斯酸和固体酸催化剂在制备糠醛过程中存在的问题。对制备糠醛的研究前景进行了展望,探讨了实现糠醛高效、经济、绿色生产工艺的可行途径。建议将糠醛生产工艺与现有生物炼制产业相整合,新反应工艺过程与新催化剂体系相整合,加强产学研相结合3个方面作为糠醛企业今后的发展方向。     

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.     

糠醛的生物炼制技术研究进展

生物炼制是新时代应对能源危机和环境污染的极佳策略,基于生物炼制可以将低值的生物质资源转化为各类高附加值产品。糠醛是一种来自生物质资源的高附加值平台化合物,在能源、医药、化工等领域具有重要应用。糠醛的工业生产已经近一个世纪,工业生产技术已经比较成熟,但是目前工业生产过程中还存在不少问题。为解决糠醛工业生产中存在的问题,研究者对制备糠醛的新技术和新工艺进行了研究与探索。本文首先介绍了糠醛的性质及应用,分析了糠醛的工业生产技术现状和所面临的问题,如利用无机酸作催化剂时会腐蚀设备,催化剂不易回收,存在污染水源等问题。然后详细叙述了水解法和热解法制备糠醛的技术研究现状以及微波加热辅助新工艺的特点,最后展望了糠醛制备技术的未来发展方向。     

生物质转化制糠醛工艺的研究进展

糠醛是目前只能由生物质转化而得到的重要的有机化工原料,是一种可再生、绿色的化工产品,被广泛应用于化工、医药等领域。本文归纳了生物质水解液化及高温分解制备糠醛研究中的关键问题,综述了生物质水解液化一步法、两步法转化制糠醛的催化剂发展及两种工艺的研究进展。一步法生产工艺及技术从最初的单锅蒸煮,发展到多锅串联以及连续生产工艺。两步法研究较为普遍,在新型催化剂、糠醛提取方式、糠醛收率方面都有很大突破。讨论了水解液化与高温分解过程的主要影响因素、机理以及各自的优缺点,从生物质原料处理的工序上比较糠醛的收率。并在此基础上,对生物质转化制糠醛的研究前景进行了展望,指出影响其发展的关键因素在于催化剂的开发,开发出环境友好、经济有效的催化剂是重中之重。     

生物基糠醛催化转化制备戊二醇的研究进展

生物基糠醛制备戊二醇的工艺相比于传统的石油基路线,具有原料来源广泛、生产过程绿色无污染等优点。本文总结了国内外以生物基糠醛为原料制备戊二醇的研究现状,并对应用于糠醛催化加氢制备戊二醇的铑、铱、铂、铜基催化剂分别进行了归纳整理,同时详细论述了两种糠醛氢解路线,即糠醛加氢分别以糠醇和四氢糠醇为中间体而氢解生成戊二醇的过程。在此基础上,提出了解决目前糠醛氢解制备戊二醇过程中存在的反应物浓度低、活性差、反应压力高等问题的建议。对未来从经济、环保等多角度出发设计并完善生物基戊二醇的生产工艺以及拓展高效利用生物基糠醛制备下游精细化工产品的方法做出了展望。为开发在温和条件下高效、稳定的催化生物基糠醛氢解的催化剂体系提供了参考。     

响应面法优化糠醛废液制备乙酰丙酸的研究

以稻草为原料,FeCl_3为催化剂,在甲苯/水双相溶剂体系中高压液化制备糠醛,所得糠醛废液中含有大量的5-羟甲基糠醛。以氯乙酸为催化剂,利用糠醛废液进一步催化制备乙酰丙酸。通过响应面法研究了催化剂质量分数、反应温度、反应时间对乙酰丙酸收率的影响,得出乙酰丙酸收率的二次回归方程。通过响应面分析及实验验证得到糠醛废液制备乙酰丙酸的最佳条件为:催化剂质量分数为10%,反应温度为198℃,反应时间为50 min,乙酰丙酸收率高达54.24%。     

糠醛和呋喃的生产、合成进展

主要介绍了国内外糠醛和呋喃生产的现状,以及糠醛脱羰制呋喃的研究进展。目前生产糠醛的方法主要是一步法和两步法。一步法中以酸催化和改良后的酸催化法为主,酸催化法主要缺点是腐蚀设备,产生的废弃物难以处理;改良法则有效的减少了废弃物的产生。目前呋喃的主要合成方法有5种,工业中主要使用的则是在催化剂的作用下,糠醛分别在液相和气相状态下脱羰制备呋喃。催化剂主要以贵金属和金属氧化物为主。     

糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的研究进展

本文综述了糠醛加氢制2-甲基呋喃所用的3类催化剂铬铜催化剂、无铬铜类催化剂、非晶态合金催化剂的近期研究进展。重点介绍了各类催化剂的制备及其催化性能,并对相关研究进行了评述。同时对糠醛加氢制备2-甲基呋喃催化剂的研究进行了展望。     

铬形态及使用条件对糠醛催化加氢反应产物分布的影响

采用共沉淀法制备系列Cu-Cr糠醛加氢催化剂,考察不同铬形态对催化剂反应性能的影响。采用管式连续流动固定床积分反应器, 研究糠醛在Cu-Cr催化剂上的气-液相加氢反应规律。结果表明,制备催化剂时的铬原料不同,将极大地影响催化剂的加氢活性和产物选择性,以硝酸铬形式加入制备的催化剂对糠醇的生成较为有利,而以醋酸铬形式加入制备的催化剂对甲基呋喃的形成有利;在(70～110) ℃,随着温度升高,糠醛转化率和糠醇选择性增加,2-甲基呋喃选择性降低;糠醛流速为(0.01～0.06) mL·min^-1时,随着流速的增加,糠醛转化率下降,0.03 mL·min^-1时糠醇选择性出现极大值,而副产物2-甲基呋喃和呋喃类则在此处出现极小值。副产物戊二醇和四氢康醇的选择性则随着糠醛流速的增大上升。     

糠醛生产工艺及制备方法研究进展

糠醛本身就是一种化工原料,其应用非常广泛,是很多产业生产必须使用到原料之一。但目前来说还存在生产工艺在产率、能耗及环境污染等方面的问题,如果不及时解决这些问题,不仅会影响糠醛的生产效率提升,还影响糠醛生产工艺的完善,甚至还会影响化工等产业的生产与发展,所以要特别注意糠醛的生产。现有的糠醛生产工艺包括Quaker Oats工艺、Agrifuran工艺、Petrole-chimie工艺等,但都存在一些不足。对此,本文作者根据自己对糠醛生产的了解,详细分析了糠醛生产工艺及制备方法。