微燃烧法制备Ni/SiO_2催化剂及燃料比例对催化剂结构和CO甲烷化性能的影响

采用介质阻挡放电等离子体(DBD)引发的微燃烧法制备了一系列Ni/SiO_2催化剂,研究了燃料加入量对催化剂结构性能的影响,采用N_2吸附-脱附、XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和TEM对催化剂进行了表征,利用CO甲烷化反应对催化剂性能进行了测试。结果表明,随着燃料比例的增加,Ni/SiO_2催化剂的催化活性和稳定性先升高后降低。当还原剂和氧化剂化合价之比为1.25时催化剂效果最好,在360℃,进料H_2/CO体积比为3、空速60000mL/(g_(cat)h)时,CO转化率达到97.7%,甲烷收率达到71.5%。高温稳定性考察反应6h,催化剂表现出良好的抗烧结性能。     

基于三单体废水浓缩料合成SIPE的研究

以三单体废水浓缩料为原料,与乙二醇(EG)通过酯交换和酯化反应合成间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)。采用三组分催化剂(醋酸钙、醋酸锰和二丁基氧化锡)和防醚剂醋酸钠,分阶段控制温度、分两次加入催化剂、控制塔顶馏出物的方法,通过正交试验设计确定反应的最优化工艺条件:醋酸钙、二丁基氧化锡、醋酸钴、醋酸钠的用量(按EG质量计)分别为0.25%、0.12%、0.06%、0.04%,三单体废水浓缩料(干燥后)与EG质量比为1∶1.50,第一阶段反应温度170℃,第二阶段反应温度185℃,反应时间2.0 h。得到外观好、纯度高、杂质含量少的SIPE溶液,产品收率达77.45%,所合成的SIPE溶液放置1 a后含量、皂化值、酸值均达标,稳定性良好。     

甲烷部分氧化制合成气膜反应实验研究

采用钙钛矿型管式致密透氧膜反应器 ,在Ni/Al2 O3催化剂上进行了甲烷部分氧化制合成气的实验研究 ,考察了反应操作参数 (甲烷进料浓度和反应温度 )对反应结果的影响。结果表明在 82 5～ 885℃反应温度范围内 ,当甲烷进料浓度较低 ( <6% )时 ,甲烷的转化率和CO的选择性分别大于 96%和 97% ,n(H2 ) /n(CO)的比例接近 2。     

多级固定床反应器串联的环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究

以HCO3-型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,采用多级固定床反应器串联的催化水合工艺(简称多级工艺)对环氧乙烷(EO)制乙二醇(EG)的反应进行了研究,并与采用单个固定床反应器的单段工艺进行了对比,考察了水与EO的摩尔比(简称水比)和重时空速对多级工艺中EO转化率和EG选择性的影响。实验结果表明,与单段工艺相比,多级工艺采用多段进料的方式,有效移除反应中放出的热量,降低了催化剂的膨胀率,提高了催化剂的使用寿命;在3个反应器温度分别为77,75,70℃、水比为8、重时空速为2.0h-1、压力为1.0MPa的条件下,连续运行2880h,EO转化率约为99%,EG选择性约为97%。     

固体碱低温催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备了不同负载量的K2CO3/γ-Al2O3和K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂,采用XRD和CO2-TPD方法研究了催化剂表面的结构和碱性,考察了K2CO3和MgO负载量、反应温度、水与碳酸乙烯酯(EC)的摩尔比(水酯比)对EC水解合成乙二醇反应的影响。实验结果表明,10%(w)K2CO3/10%(w)MgO/γ-Al2O3催化剂的碱量最大,活性最高,在反应温度120℃、水酯比1.2、反应压力0.6 MPa的条件下反应3 h,EC收率和乙二醇选择性均达到100%。重复实验结果表明,K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性和稳定性,优于K2CO3/γ-Al2O3催化剂。     

Al-P-Ti-Si-O催化剂上合成邻羟基苯乙醚

采用不均匀沉淀法制备了Al-P -Ti-Si-O催化剂 ,并研究了邻苯二酚与乙醇在该催化剂上的气相O -乙基化反应 ,考察了催化剂组成、反应温度、邻苯二酚 /乙醇摩尔比、进料速率对反应性能的影响 ,同时考察了催化剂的稳定性。结果表明 ,催化剂组成对反应性能有较大影响 ,在研究的范围内 ,四组分催化剂Al1 P1 3 0 Ti0 3 0 Si0 1 7显示出了较好的催化性能 ,当催化剂用量 1 4g、n(邻苯二酚 ) /n(乙醇 ) =1/5、进料速率 0 5ml/h ,反应温度 2 6 0℃时 ,邻苯二酚转化率和邻羟基苯乙醚收率分别可达到 91 5 %和 85 3% ,并在 10 0h内催化剂具有很好的稳定性     

浆态床合成二甲醚反应工艺条件的研究

考察了反应温度、反应压力、进料空速以及催化剂配比对于浆态床合成二甲醚反应过程的影响。结果表明 :在反应温度为 2 40～ 2 80℃范围内 ,随着反应温度的升高 ,CO的转化率逐渐增加 ,在 2 70℃达到最大值后开始下降 ;在反应压力为 2 0～ 5 0MPa范围内 ,随着反应压力的升高 ,CO的转化率和二甲醚的选择性逐渐增加 ;在空速为 80 0～ 5 0 0 0h-1范围内 ,随着空速的增加 ,CO的转化率先增加 ,在 30 0 0h 1达到最大值 ,然后逐渐减小 ;催化剂比例对于CO转化率、二甲醚的选择性以及二甲醚的时空收率都有较大的影响 ;在甲醇合成催化剂与脱水催化剂比例为 4～ 5时 ,CO转化率与DME选择性最好。     

液化石油气低温芳构化工艺研究

在DLG-1型催化剂上进行了液化石油气(LPG)的低温芳构化反应研究,考察了反应温度、氢分压及进料液体体积空速对LPG制取高辛烷值汽油反应性能的影响,分析了反应时间与催化剂积炭量的关系,并对再生催化剂的反应活性进行了评价.结果表明,在反应温度为400～420℃,氢分压为1.9～2.0 MPa,进料液体体积空速为0.9～1.4 h-1的条件下,反应产物的收率达到99.39%,汽油的研究法辛烷值为98.7.当催化剂上的积炭量大于18.31%时,催化剂会因结焦而暂时失活,但再生后其活性及稳定性恢复较好.再生催化剂在600 h的稳定运行实验中,C4烯烃的转化率均在99.5%以上.     

酸改性高岭土在合成气一步法制备二甲醚中的应用

分别以1.0mol/L的硫酸、盐酸、硝酸为改性剂,采用浸渍法制备了一系列酸改性高岭土;以酸改性高岭土为甲醇脱水催化剂,与甲醇合成催化剂XNC-98混合制备了适用于合成气一步法制备二甲醚(DME)的双功能催化剂;考察了双功能催化剂对DME合成反应的活性,并采用X射线衍射、N2吸附-脱附实验表征了酸改性后高岭土的结构和性能。表征结果显示,高岭土经酸改性后,其比表面积及高岭土中高岭石的结晶度显著提高。活性评价实验结果表明,以硫酸改性的高岭土作为甲醇脱水催化剂,可显著提高高岭土催化甲醇脱水的性能。还考察了硫酸浓度对DME合成反应的影响,实验结果表明,在处理时间7h、处理温度50℃的条件下,硫酸浓度为0.5mol/L时,CO转化率和DME收率最高。在V(H2)∶V(CO)=1、250℃、3M Pa、空速3 000mL/(g.h)的反应条件下,CO转化率为56.1%,DME收率为37.2%,DME选择性为99.9%。     

合成气制备增塑剂醇的初步研究

通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、热重-差热分析（TG-DTA）、X射线衍射（XRD）等手段对Cu-Fe-Co基催化剂进行表征,考察其物性能否满足合成气制备增塑剂醇的要求。XRD结果表明Cu、Fe、Co三种金属组分在载体上分散均匀,是催化剂CO加氢反应的活性中心;TG结果表明此催化剂最佳热解温度为673K且成型后热稳定性良好,催化剂反应后积碳也比较少;SEM结果表明此催化剂具有丰富的孔隙结构,利于增塑剂醇合成反应进行。以加氢反应考察不同温度、压力、空速(GHSV)、V(H2):V(CO)等条件对催化剂催化性能的影响,重点考察合成气反应后总醇时空收率、增塑剂醇分布以及CO转化率。结果表明在563~653K范围内,随反应温度升高增塑剂醇比例从36.87%逐渐降低,总醇时空收率呈现先上升后下降的趋势,623K总醇的时空收率最高为152.01 g•(kg•h)-1;反应压力升高总醇时空收率增加,CO转化率缓慢上升但幅度很小,增塑剂醇选择性变化很小;空速3000~8000h-1范围内,随空速增加,醇的时空收率升高但CO转化率降低,对醇分布影响也较小。随合成气中H2比例增加,总醇时空收率先升高后降低,增塑剂醇选择性降低,V(H2):V(CO)=1:1时,总醇时空收率最高为260.79 g•(kg•h)-1,增塑剂醇为28.79%。     

γ-Al_2O_3非均相催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以球形γ-Al2O3为非均相水解催化剂,在固定床反应器内研究了碳酸乙烯酯(EC)水解合成乙二醇(EG)的过程。通过一系列条件实验考察了反应温度、LHSV、n(H2O)∶n(EC)及反应压力对EC水解反应的影响,确定了非均相催化EC水解合成EG的较佳工艺条件:即反应温度170～180℃、LHSV=0.8～1.5 h-1、n(H2O)∶n(EC)=1.7～3.0、反应压力1.0～1.8 MPa,在此条件下,EC转化率达到98.4%,EG选择性为100%。500 h的催化剂稳定性实验及其表征结果显示,γ-Al2O3催化剂孔结构保持良好,能够维持高效、稳定的催化活性,为EC水解合成EG实现工业化生产提供了可行依据。     

催化精馏法制备丙二醇单乙醚的中型试验

考察了环氧丙烷 (PO)和乙醇在新型 β沸石分子筛催化剂存在下 ,应用催化精馏法制备丙二醇乙醚的中型试验 ,PO为 2 2 .5kg/h ,乙醇为 15 0～ 180kg/h(新鲜加馏出 ) ,β沸石催化剂装填量为 4 0kg ,反应温度为(10 5± 5 )℃ ,塔底温度为 170～ 175℃ ,系统压力为 0 .15～ 0 .17MPa ,丙二醇单乙醚收率为 90 .5 %。确定了该生产方法的工艺条件。     

类水滑石催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

制备并表征了几种不同阳离子组合的类水滑石,研究了它们对尿素与1,2-丙二醇醇解合成碳酸丙烯酯反应的催化性能。实验结果表明,类水滑石对尿素与1,2-丙二醇的醇解反应有一定的催化活性,焙烧后类水滑石的催化活性明显提高;类水滑石中二价阳离子和三价阳离子的种类对类水滑石的催化性能具有同样重要的影响;催化剂的酸碱性可能是影响催化活性的关键因素。考察了原料配比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应的影响,当反应温度为170℃、1,2-丙二醇与尿素的摩尔比为4、催化剂用量为原料质量的0.25%、反应时间为5h时,Zn-A l类水滑石的焙烧产物的催化活性最高,碳酸丙烯酯的收率为98.7%。     

硒催化对氯硝基苯羰基化合成灭草隆除草剂

研究了以硒为催化剂,有机胺为助催化剂,对氯硝基苯和二甲胺为反应底物,经高选择性氧化还原羰基化一步合成灭草隆除草剂。水溶剂体系中,在135℃、CO压力3.0MPa反应条件下反应4h,单程产物收率可达54.5%,选择性为99.7%。有机溶剂体系中,在140℃、CO压力3.0MPa反应条件下反应4h,单程产物收率可达75.4%,选择性为99.9%。催化剂与反应产物很易分离,催化剂及其催化体系均可以循环使用,循环收率的平均值均达到85%以上。     

活化碱式碳酸锌催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

在不同条件下对碱式碳酸锌进行焙烧活化,得到活化碱式碳酸锌(AZCH)催化剂,将其用于尿素与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应;考察了活化条件对催化剂活性的影响,并对合成PC的反应条件进行了优化。实验结果表明,在焙烧温度220℃、焙烧时间2 h条件下活化的AZCH催化剂活性最高;优化的反应条件为:反应温度170℃、反应时间2 h、n(PG)∶n(尿素)=2.50、催化剂用量为原料质量的1.00%、真空度0.04 MPa,在此条件下,PC收率达到94.5%。XRD表征结果显示,AZCH催化剂中存在ZnO和Zn4CO3(OH)6.H2O两种晶相,其中ZnO为主活性组分,两种晶相的协同作用促进了催化剂活性的提高。     

NY型均相催化剂对乙二醇产品UV值的影响

针对NY型均相催化剂催化水合乙二醇的工艺,探讨了催化剂对乙二醇产品紫外透过率(UV值)的影响。试验结果表明,在催化剂存在以及加热的情况下,乙二醇产品的精制过程中,乙二醇更易发生氧化反应;含催化剂的乙二醇精制塔釜允许最高温度低于直接水合乙二醇工艺精制塔釜的允许最高温度,在保证精馏塔的真空度以及塔釜温度低于153℃的条件下,所得产品UV值可达到美国科学设计公司化纤级乙二醇产品的先进标准。     

氨水量对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的影响

以氨水(w(NH3)为28%)为沉淀剂,采用共沉淀法制备了Cu/SiO2催化剂,并用TPR、BET、XRD进行了表征。研究了该催化剂催化草酸二甲酯(DMO)加氢合成乙二醇(EG)的反应性能,考察了制备过程加入的氨水量对DMO转化率、EG选择性的影响。结果表明,氨水量40mL制备的催化剂具有较好的催化性能,在210℃,2.1MPa,n(H2)/n(DMO)为90,LHSV为1.0 h-1的反应条件下,DMO转化率达到100%,EG选择性97.33%。采用40mL氨水制备的Cu/SiO2催化剂具有较高的比表面积、较低的CuO还原温度,还原后的Cu/SiO2催化剂中同时存在Cu+和C0活性中心。     

用ZSM-5沸石催化剂合成二(口恶)烷的研究

用ZSM-5沸石分子筛催化剂在气固相催化反应器中进行二甘醇脱水环化制取二噁烷的研究,实验结果表明研制的ZSM-5沸石分子筛催化剂具有良好的催化活性和选择性,二甘醇转化率和二噁烷选择性均>90％,且具有良好的活性稳定性及再生重复性。该催化剂用于制取二噁烷的最佳反应温度为270～280℃,二甘醇进料重量空速为1～1.5h~(-1)。     

草酸酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶均匀沉淀法制备了草酸二乙酯气相加氢制乙二醇的Cu/SiO2催化剂。考察了铜负载量、活化温度、反应温度、反应压力、氢酯比以及液时空速对催化剂性能的影响,确定了最佳的反应工艺条件,使草酸二乙酯的转化率和乙二醇的收率分别达到100%和98%。     

乙二醇铝催化合成聚对苯二甲酸乙二醇酯

采用对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)为原料,以自制的乙二醇铝(Al-EG)为催化剂,经酯化、缩聚反应制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在n(EG):n(TPA)=1.2、Al-EG0.1g、TPA180g、酯化温度260℃、缩聚温度280℃的条件下,以Al-EG为催化剂时所得PET的特性黏数为0.88 dL/g。与醋酸锑和乙二醇锑催化剂相比,Al-EG的催化活性较高且毒性较低。用FTIR和NMR技术表征了Al-EG和PET的结构,还探讨了其他铝系催化剂对反应的影响。实验结果表明,Al-EG是真正起催化活性的物质,Al-EG的催化活性优于其他铝系催化剂。