世界海相碳酸盐岩油气勘探开发现状与展望

当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,碳酸盐勘探开发聚焦了世界的目光。主要大国出于经济和政治利益的考虑,加大对碳酸盐油气勘探开发的投入。世界碳酸盐岩油气探明可采总量为1 434.5×108t油当量,其中探明可采石油750.1×108t油当量,探明可采天然气684.4×108t油当量。世界碳酸盐岩油气田313个,其中油田208个,气田105个。中国碳酸盐岩探明石油15.2×108t油当量,探明率为6.5%,探明天然气1.36×108m3,探明率为28.65%。碳酸盐岩油气勘探方法有地质法、地球物理法、地球化学勘探法、钻井法。开发成熟技术有多分支井技术、定向射孔技术、压裂酸化技术等。通过对世界碳酸盐岩资源勘探开发现状研究,实现碳酸盐岩资源优化利用,改善勘探开发效果,必将为全球碳酸盐岩资源的高水平、高效益勘探开发和可持续发展提供理论及实践依据。     

碳酸亚乙烯酯的合成

以碳酸乙烯酯(EC)为原料,用磺酰氯(SO2C l2)作为氯化剂生成一氯代碳酸乙烯酯(C lEC),再以三乙胺为脱卤化剂在EC溶剂中合成了碳酸亚乙烯酯(VC),优化了制备C lEC和VC的工艺参数。制备C lEC的最优工艺条件:反应温度90℃、反应时间1.0~1.5h、n(EC)∶n(偶氮二异丁腈)=600∶1、n(EC)∶n(SO2C l2)=1.00∶1.25;在此条件下,C lEC的收率为65.3%。制备VC的最优工艺条件:反应温度60℃、反应时间1.5h、n(C lEC)∶n(三乙胺)=1.00∶1.50、m(C lEC)∶m(EC)=1∶2;在此条件下,VC的收率为71.8%。该方法简化了工艺,缩短了反应时间,易于工业化生产。     

碱性离子液体催化碳酸乙烯酯甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

使用离子交换法制备了不同阴离子的咪唑盐离子液体,并通过FT-IR手段对所合成样品进行了表征。以碳酸乙烯酯(EC)与甲醇(MeOH)酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应,比较了相同催化条件下不同阴离子咪唑盐的催化性能。结果表明:1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物([BmIm]OH)对EC与MeOH酯交换反应表现出优异的催化性能。在反应时间为4 h,温度为67℃,催化剂0.3 g,醇酯比为10:1的条件下,EC的转化率和DMC的选择性分别高达88.5%和90.3%。经重复使用5次后,催化剂仍能保持较好的催化活性。     

有机碳酸酯清洁生产技术的研究进展

综述了近年来有机碳酸酯清洁生产技术及其所用催化剂体系的研究进展,重点对氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法和CO2直接合成法等4种主要技术路线进行了介绍,同时对不同路线的工业化现状进行了总结,并对其工业化前景进行了展望。酯交换法和尿素醇解法将是今后有机碳酸酯清洁生产技术工业化发展的主流方向。     

多相催化反应合成碳酸二甲酯的研究

采用间歇反应釜对碳酸丙烯酯与甲醇反应合成碳酸二甲酯的催化剂进行了评选 ,优选了反应温度、原料配比、催化剂浓度及搅拌转速等工艺条件的适宜范围。研究结果表明 ,最佳催化剂为ND6和ND7,其适宜浓度为 8%～ 1 0 %(mass) ,搅拌转速为 30 0rpm ,原料配比n(MeOH)∶n(PC) =4∶1 ,反应温度为 6 0 -80℃。     

碳酸乙烯酯与苯酚酯交换反应的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸乙烯酯 (EC)、碳酸二苯酯 (DPC)和苯氧乙醇 (POE)的热力学数据△H0f、△G0 和Cp°对EC与苯酚的酯交换反应进行了热力学的分析 ,指出通过该反应来合成DPC在热力学上是不可行的 ,需设计其它的反应路线来利用EC合成DPC。     

氯代碳酸乙烯酯的合成研究

以碳酸乙烯酯(EC)为原料,加入引发剂或光照条件下通入氯气反应合成氯代碳酸乙烯酯(CEC)。通过对反应时间、反应温度、引发剂的选择及用量、氯气流量等,考察了反应的进行状态和收率。通过气相色谱分析,在紫外光照和引发剂BPO联合使用,引发剂用量m(过氧化二苯甲酰)∶m(CE)=0.3%,反应温度80~90℃,反应时间4h,n(Cl2)∶n(EC)=1.2∶1条件下,CEC收率为82.5%。     

碳酸二甲酯和乙醇酯交换合成碳酸二乙酯的催化剂研究

研究了一种甲醇钠／三乙醇胺复合催化剂用于碳酸二甲酯(DMC)与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯(DEC)反应，该催化剂具有较高的催化活性，又有良好溶解性，可以重复使用，寿命较长。当摩尔比DMC：乙醇：催化剂=1：8：0．01，反应温度78℃，反应时间4h时，DMC的转化率达到97．3％，生成碳酸甲乙酯(MEC)和DEC的选择性分别为33．4％和66．6％。     

甲基苯基碳酸酯歧化合成碳酸二苯酯的研究进展

综述了甲基苯基碳酸酯(MPC)歧化反应过程的研究进展。MPC歧化是碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)路线中的重要步骤,深入研究MPC歧化对提高DPC的收率有重要作用。介绍了MPC歧化反应热力学过程、均相和多相催化体系、动力学及合成工艺方面的研究进展,重点分析了催化体系和工艺研究结果。多相催化剂的开发焦点集中在以PbO,TiO2,MoO3为活性组分的金属氧化物方面;适宜的歧化合成DPC的工艺是减压反应工艺。     

K_2CO_3/MgO催化合成碳酸乙丙酯

以K_2CO_3/MgO为固体碱催化剂,正丙醇与碳酸二乙酯(DEC)经液相酯交换合成了碳酸乙丙酯(EPC);用X射线衍射和CO_2程序升温脱附的方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,随K_2CO_3负载量的增加,MgO载体的特征衍射峰强度减弱,在K_2CO_3负载量较高时有明显的K_2O晶相出现;K_2CO_3/MgO催化剂上的弱碱性位可能是催化该反应的活性中心。同时考察了K_2CO_3负载量、催化剂用量、反应时间和原料配比对酯交换反应的影响。实验结果表明,K_2CO_3负载量为20%(相对于催化剂的质量分数)的K_2CO_3/MgO催化剂对该反应有较好的催化性能;适宜的反应条件为:催化剂用量为反应物质量的1.00%、反应温度403 K、反应时间4 h、n(DEC):n(正丙醇)=1.0:1.5;在此条件下,DEC的转化率为62.32%,EPC的选择性为83.29%,EPC的收率为51.89%。     

氧化羰基化法合成有机碳酸酯的研究进展

对氧化羰基化法合成绿色化学品有机碳酸酯的研究概况进行了综述,着重介绍了有机碳酸酯的性质和用途、催化剂的开发、反应机理和工艺过程的研究进展。在现有的非光气法合成有机碳酸酯的工艺路线中,氧化羰基化法生产相对安全、原子经济性高、副产物为水,符合绿色化学的原则,具有很好的发展前景。开发设计高效、稳定的催化剂,进一步加强对该工艺多方位的研究,具有非常重要的科学和现实意义,对我国大力发展煤化工和一碳化工将起到推动作用。     

固体碱用于合成碳酸二甲酯的催化性能

研究了以 γ Al2 O3为载体的固体碱催化剂对甲醇与碳酸亚丙酯酯交换合成碳酸二甲酯反应的活性。考察了反应条件的影响。结果表明 ,KF/ γ Al2 O3在 4种钾化合物中表现出较高活性 ,但碳酸亚丙酯转化率仅为4 0 %。以 KF/ γ Al2 O3为催化剂时的最佳反应条件为 :负载量 0 .2 g/ g,温度 4 1 3K,催化剂用量 4 % (对反应混合物的质量分数 ) ,原料醇 /酯 (摩尔比 )为 5∶ 1     

脂肪族聚碳酸酯的研究进展

综述了通过环氧化物与CO2共聚法、脂肪族环状碳酸酯开环聚合法及脂肪族二元醇与碳酸二烃基酯聚合法合成脂肪族聚碳酸酯(APCs)的研究进展,特别是对各种反应体系所采用催化剂的突破性研究成果进行了介绍,并对反应机理进行了分析。讨论了APCs的结构与其生物降解性及热分解性等性能的关系;结合APCs的性质介绍了它在医用材料、陶瓷及橡胶工业等领域的应用。比较了合成APCs的不同途径的特点,并对APCs材料的合成方法及其应用的发展趋势进行了展望。     

尿素醇解合成碳酸二甲酯研究进展

综述了以尿素为原料合成碳酸二甲酯的工艺路线及其催化剂。讨论和比较了尿素经过碳酸丙(乙)烯酯间接醇解合成碳酸二甲酯和尿素直接醇解合成碳酸二甲酯两种工艺路线。尿素直接醇解法工艺路线短,但碳酸二甲酯产率较低;尿素间接法工艺路线相对较长,但碳酸丙烯酯的产率和选择性较高,具有较好的产业化前景。     

碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应体系的热力学分析

采用Benson和Joback基团贡献法对碳酸二甲酯(DMC)与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯(DEC)反应体系进行了热力学分析,计算了反应的焓变、熵变、吉布斯自由能变及平衡常数。结果表明,该酯交换反应为放热反应,升高温度不利于DEC的合成。与碳酸甲乙酯(EMC)歧化反应的平衡常数相比,EMC与乙醇酯交换反应的平衡常数较大,反应更易进行。     

甲基苯基碳酸酯歧化反应工艺及动力学研究

在减压条件下,以甲基苯基碳酸酯(MPC)为原料歧化反应制备碳酸二苯酯(DPC),考察了反应温度、钛酸四丁酯与二丁基氧化锡复合催化剂用量、反应压力和反应时间对歧化反应的影响;在温度185~215℃下,对MPC歧化反应动力学进行了研究,建立了二级反应动力学模型并进行了统计学检验。实验结果表明,在215℃、45 k Pa、复合催化剂用量(基于MPC质量)0.6%(w)、反应时间3h条件下,DPC选择性达95%以上、收率达88%以上。MPC歧化反应二级动力学模型对实验数据拟合良好;统计性检验结果显示,在实验考察范围内,该动力学模型能够较好地描述MPC歧化生成DPC的反应。     

酯交换法同时合成碳酸二甲酯及乙二醇

研究了常压下无机酸碱及醇钠对酯交换合成碳酸二甲酯反应的催化活性 ,发现催化剂的碱性更能促进反应的进行 ,并从反应物结构上进行了分析。首次对卤化季铵盐及无机卤化盐的催化活性进行了研究 ,提出了可能的反应机理。     

金属碳酸盐催化尿素和1，2-丙二醇合成碳酸丙烯酯木

研究了多种单组分金属碳酸盐和铅锌混合碳酸盐对尿素和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的催化性能。结果表明,单组分盐中碳酸铅催化活性最高,其次是碳酸锌;而混合盐中Ph／Zn摩尔比为3：1时催化活性最高。通过正交实验优化了反应条件,在反应温度160℃,反应时间2h,尿素与1,2-丙二醇摩尔比1：5,催化剂用量1．8％的条件下,碳酸丙烯酯的收率可达98．90％。