氧化石蜡引发工艺及其界面性能

以58号全精炼石蜡为原料、空气为氧化剂、月桂基过氧化氢为引发剂,在相对温和条件下引发自由基链反应,对石蜡进行氧化改性,考察反应温度、反应时间、引发剂用量、空气流量等因素对氧化石蜡酸值、皂化值的影响。结果表明：在反应温度为130 ℃、反应时间为6 h、引发剂用量（w）为0.5%、空气流量为220 mL/min的条件下,得到的氧化石蜡的酸值为40.5 mgKOH/g,皂化值为65.3 mgKOH/g;NaOH质量分数为1.2%、氧化石蜡质量分数为0.8%的二元体系与原油的平衡界面张力为2.9×10-3 mN/m,砂岩表面原油洗脱率为61.0%,氧化石蜡产品具有较好的油水界面性能。     

对二甲苯富氧氧化工艺研究

对BP-Amoco工艺氧化反应器进行了改进,以富氧空气为氧化剂对对二甲苯(PX)进行氧化反应,研究了反应器结构对氧化反应的影响,确定最佳的PX富氧氧化反应器结构为:反应器内有双层导流筒,进气口在导流筒外侧,进液口在导流简内侧,进气管内径10 mm。同时考察了富氧空气中的氧气含量、反应压力对氧化反应的影响,得到了适宜的工艺条件:富氧空气中氧气体积分数为24 0%～27.0%,反应压力1.50 MPa,反应温度195.0℃,搅拌转速550 r/min,催化剂中w(Co)=230 mg/kg、w(Mn)=340 mg/kg、w(Br)=760mg/kg,进液流量55.0 kg/h,进气流量140～200 L/min,w(HAc+H_2O):w(PX)=3.7。在此条件下,PX氧化反应效果最好,产物中目标产物对苯二甲酸含量高于普通空气氧化法,而主要副产物对羧基苯甲醛含量低于普通空气氧化法。     

石蜡、微晶蜡非催化氧化的研究

在实验室对石蜡、微晶蜡非催化空气氧化进行了研究，考察了反应时间、反应温度和空气流量对其反应过程的影响及其差异。结果表明，异构烷烃含量高的微晶蜡比石蜡容易发生氧化的反应；石蜡及微晶蜡的氧化产物组成相似，是由脂肪酸、酯、铜等含氧化合物组成。     

纯氧氧化液体石蜡制取低级脂肪酸

采用自制纳米级T iO2基催化剂,用纯氧作氧化剂,在密闭系统中对液体石蜡催化氧化制取脂肪酸的反应进行了研究,考察了激发温度、反应温度、反应时间、氧气流量等工艺条件的影响。实验结果表明,在催化剂用量为原料石蜡质量的1%、激发温度150~180℃、反应温度140~160℃、氧气流量0.04m3/(h.kg)的条件下,一次反应后氧化石蜡的总收率平均大于100%,经4次纯氧氧化后,C5~C13脂肪酸的总收率可达58.2%,另外有附加溶剂产出,收率为7.7%。该方法尾气排放量小,基本上解决了环境污染问题,具有较好的工业应用前景。     

用邻二甲苯液相氧化制备邻甲苯甲酸

介绍了采用空气作氧化剂、环烷酸钴作催化剂,由邻二甲苯液相氧化制备邻甲苯甲酸的方法。在中型半连续鼓泡床反应器上,评价了反应温度、反应压力、空气流量以及反应时间对邻甲苯甲酸单程收率的影响。结果表明,制备邻甲苯甲酸的最佳反应温度125℃,反应压力0.25mpa,空气表观流速0.011m/s,反应时间3h。在此条件下,邻甲苯甲酸单程收率为43.2%。     

石蜡催化氧化反应宏观动力学

采用玻璃鼓泡反应器,进行石蜡催化氧化反应的实验,考察了反应时间和温度对石蜡催化氧化反应的影响。将石蜡催化氧化反应过程分为氧化反应阶段和酯化反应阶段,在此基础上建立了石蜡催化氧化反应动力学模型。实验结果表明,利用皂化值为参数建立的动力学模型可较好地表征石蜡催化氧化反应动力学过程;由150,160,170℃下的实验数据回归得到氧化反应阶段的表观活化能为41.653kJ/mol,指数前因子为48022.7h-1;酯化反应阶段的表观活化能为12.970kJ/mol,指数前因子为5.401h-1。     

富氧条件下对二甲苯氧化反应的研究

在体积分数为21%~80%的富氧空气中进行对二甲苯的间歇和半连续氧化反应,获得了富氧条件下对二甲苯氧化反应的固相中间产物(对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸)含量的变化规律。试验结果表明,富氧条件能加快对二甲苯氧化制对苯二甲酸的反应速率,从而降低中间产物在固相中的含量;结合对二甲苯半连续氧化反应的正交试验结果,获得了在现有氧化工艺条件下对二甲苯进行富氧氧化反应的最佳富氧含量。最佳工艺条件为:反应温度195℃,溶剂比1∶4,m(Co)∶m(M n)∶m(B r)=1.00∶2.00∶2.50,水的质量分数12%,富氧空气中氧气的体积分数35%。     

环己烷在CoOx-NiO/Al2O3上的选择性氧化

采用溶胶-凝胶法制备了CoOx-NiO/Al2O3催化剂,在没有任何有机溶剂或助剂的条件下,研究了空气选择性氧化环己烷.Co、Ni的最佳负载量(质量分数)分别为4%和3%,反应的最佳条件为压力4.5MPa,温度443 K,反应时间120min,此时其转化率可达9.9%,环己酮和环己醇的总选择性为94.6%,酮醇比2.8.CoOx-NiO/Al2O3催化剂通过简单的处理即可重复使用.     

低渗透油藏空气驱原油氧化机理实验

为深入探究低渗透油藏空气驱开发过程中原油的氧化特征及其影响因素,评价其驱油效果,以新疆油田低渗透油藏为研究对象,开展原油组分分析、原油氧化特征、空气驱及空气泡沫驱等实验,系统研究了不同条件下原油氧化特征及规律。实验结果表明:相同条件下,油砂比纯油样静态氧化反应速率大,反应充分,且反应速率与反应压力、温度、作用时间呈正相关;油藏温度下,原油经历氧化反应后轻重比减小,主峰碳增加;反应温度对空气驱原油动态氧化特征有较大影响,温度越高耗氧量越大,反应越充分;空气驱具有较好驱油效果,但易发生气窜;泡沫驱可有效封堵气窜通道,扩大空气波及体积,改善空气驱效果。研究成果对空气驱理论研究及应用具有借鉴意义。     

固定床生物反应器中氧化亚铁硫杆菌氧化Fe~(2+)的研究

采用聚氨酯软性填料(H-2载体)固定氧化亚铁硫杆菌,建立了固定床生物反应器,用于将Fe2+氧化为Fe3+。考察了空气流量、液体流量对Fe2+氧化速率和转化率的影响,并利用响应面法进行了优化。实验结果表明,在pH=1.5、温度30℃、空气流量160L/h、液体流量0.3L/h的条件下,Fe2+转化率是95%,氧化速率是6.2g/(L.h);在pH=1.5、温度30℃的条件下,单个氧化亚铁硫杆菌的氧化能力为4.45×10-12g/h,固定化后的H-2载体吸附的菌体数量为1.6×1010个/g。利用先碱洗后酸洗的方法可去除固定床生物反应器中吸附的黄钾铁矾沉淀。     

Study on the Catalysis and Oxidation of Wax on Co/SBA-15

Abstract

The authors studied the oxidation of wax by employing 52^# wax as raw material, Co/SBA-15 as a catalyst, and air as an oxidant agent. They effects of reaction temperature, reaction time, and air flow were investigated. The experimental results indicated that the optimal experimental conditions were the following: oxidation temperature of 140°C, oxidation time of 5 hr, air flow of 0.6 L/min, and best cobalt loading of 15%. The obtained oxidation products of wax were light in color and luster, light in odor, and high in acid value. The characterization relating the structures of the catalyst with the composition of mesoporous molecular sieve is also presented.     

高性能酯化蜡的合成

以微晶蜡为原料,采用纯氧氧化和催化酯化一步法工艺,合成了高性能酯化蜡.最佳工艺条件为:反应温度150℃,反应时间6h,氧气流量2.0 L/(h·g),助酯化剂为原料质量的15％,酯化催化剂为原料质量的0.3％;在产物中,调入质量分数15％的高熔点聚合物,可以制得酸值在2～10 mg/g、皂化值在78～88 mg/g、熔...     

磷钨介孔分子筛催化直馏柴油氧化脱硫工艺条件及反应动力学研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,采用一锅法工艺制备出磷钨介孔催化剂,使用X射线衍射、透射电子显微镜等分析手段表征了催化剂的结构与性能。在磷钨介孔催化剂存在下,以过氧化氢为氧化剂,研究了工艺条件对辽河油田直馏柴油催化氧化脱硫效果的影响并获得了反应动力学数据。结果表明,磷钨酸负载SBA-15分子筛催化剂具有完整二维六方介孔结构。最佳负载量(质量分数)为30%时,在V(双氧水溶液)/V(直馏柴油)为0.05,m(催化剂)/V(直馏柴油)为0.03 g/mL,氧化温度为70℃,氧化时间为1.5 h的最佳工艺条件下,直馏柴油的脱硫率为80.08%;直馏柴油的氧化脱硫反应为一级反应,表观活化能为37.86 kJ/mol,指前因子为7 210.47。     

WO3-TiO2/SBA-15的光催化氧化柴油脱硫性能

以钛酸四正丁酯为钛源、钨酸钠为钨源、SBA-15为催化剂载体,采用孔道内水解法制备WO3-TiO2/SBA-15样品并用XRD、BET进行表征,并将其应用于模拟柴油的光催化氧化脱硫实验,考察催化剂用量、n（O）/n（S、反应温度、反应时间等对光催化氧化脱硫的影响。结果表明：在催化剂用量为4 g/L、n（O）/n（S）为8、反应温度为50 ℃、反应时间为2 h的条件下,模拟柴油的脱硫率可达87.9%,催化剂重复使用5次后脱硫率仍可达到64.9%。表明WO3-TiO2/SBA-15催化剂具有较好的光催化氧化脱硫性能和再生性能。     

乙二胺丙基功能化的SBA-15介孔分子筛的合成及催化性能

以聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,在强酸和水热条件下合成了SBA-15介孔分子筛,用氯丙基三甲氧基硅烷和乙二胺对分子筛进行乙二胺丙基功能化。运用X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附等手段对功能化前后的SBA-15介孔分子筛进行了表征。以苯甲醛与乙酰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合为模型反应,研究了功能化后的SBA-15介孔分子筛的碱催化性能。实验结果表明,功能化后的SBA-15介孔分子筛对反应具有催化活性,同时反应温度、反应时间、溶剂和活性组分的负载量等条件对SBA-15介孔分子筛的催化活性都有影响。催化活性随着催化剂活性组分负载量的增加而提高,但存在一个最佳值。当达到最佳负载量即硅烷偶联剂与SBA-15介孔分子筛的质量比为5∶1时,以乙醇为溶剂在80℃下反应90m in,苯甲醛的转化率,最大达到29.2%。     

反应条件对Co/SBA-15催化剂Fischer-Tropsch合成性能的影响

采用初湿浸渍法制备了 Co/SBA—15催化剂,采用 N_2物理吸附、X 射线衍射和透射电子显微镜等方法对载体和催化剂进行了表征;在小锈钢固定床反应器中,对 Co/SBA—15催化剂的 Fischer—Tropsch 合成性能进行r评价,考察了反应温度、反应压力及合成气空速对 CO 转化率和产物选择性的影响,得到了 CO 转化率与反应温度、反应压力和合成气空速间的定量关系,并给出了数学表达式。实验结果表明,CO 转化率与反应温度呈指数关系、与反应压力呈线性关系、与合成气空速呈反比关系,过高或过低的反应温度、低反应压力和大合成气空速都不利于长链烃的生成。同时考察了反应时间对 Co/SBA-15催化剂 Fischer-Trop-sch 合成性能的影响。随反应时间的延长,CO 转化率降低,产物选择性变化不大,在考察反应温度、反应压力及合成气空速的影响时,可以忽略反应时间的影响。     

The Emulsification of Oxidized Wax With a Co/SBA-15 Catalyst

The mesoporous molecular sieve catalyst Co/SBA-15 was synthesized by two steps synthesis method, based on which oxidized wax was prepared. The emulsification of oxidized wax was carried out by employing Span-80, Tween-80, and stearic acid as compound emulsifier. The results showed that when the mass ratio of Span-80, Tween-80, and stearic acid was 5.5:3.6:0.9, emulsifying temperature was 75°C, emulsifying time was 55 min, emulsifier amount was 7.3%, and water consumption was 69.96%. The emulsion performance of oxidized wax was improved greatly compared with ordinary paraffins.     

Fe-壳聚糖/SBA-15催化潜手性酮不对称氢转移反应

以SBA-15介孔分子筛为载体制备了Fe(Ⅲ)-壳聚糖(CS)络合物为活性组分的多相手性催化剂(Fe-CS/SBA-15)。以异丙醇作氢源,在常压下Fe-CS/SBA-15催化剂用于苯乙酮和4-甲基-2-戊酮不对称氢转移反应,考察了Fe-CS/SBA-15催化剂中Fe含量、反应温度、反应时间及助催化剂KOH浓度对底物转化率和产物对映选择性的影响规律。实验结果表明,Fe-CS/SBA-15催化剂中适宜的Fe质量分数为2.2%;对于苯乙酮和4-甲基-2-戊酮不对称氢转移反应,适宜的反应条件为:KOH浓度0.03m ol/L,反应温度70℃,反应时间分别为4,8h。在此条件下,苯乙酮的转化率为27.7%,产物R-1-苯乙醇的对映体过量(ee)值为87.4%(4h);4-甲基-2-戊酮的转化率为25.5%,产物R-4-甲基-2-戊醇的ee值为50.2%(8h)。     

BiVO4/SBA-15光催化氧化苯乙烯制苯甲醛

为提高BiVO4的光催化活性，通过浸渍法将BiVO4负载于SBA-15介孔分子筛上合成BiVO4/SBA-15催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附等手段对合成催化剂结构进行表征；在400 W金卤灯照射下，以BiVO4/SBA-15为催化剂进行苯乙烯氧化反应，考察反应条件对氧化性能的影响。结果表明：BiVO4的负载未破坏SBA-15的介孔结构，且均匀分散在其表面；与BiVO4催化剂相比，BiVO4/SBA-15的光催化活性有显著提高，在反应温度为70 ℃、反应时间为2.5 h、n（苯乙烯）：n（丙酮）：n（过氧化氢）=1:2:3.5、m（BiVO4/SBA-15）：m（苯乙烯）=10%的光催化条件下，苯乙烯转化率达到90.31%，苯甲醛选择性达到70.65%。     

Synthesis of Substitute for the Carnauba Wax

Abstract

The substitute for carnauba wax was synthesized by catalyzed oxidation reaction of paraffin under acidic catalyst which was present and then using physical blending. The effects of different factors on the reaction were discussed by orthogonal experimental methods and an optimum technological condition was obtained: mass fraction of catalyst was 0.01%, mass fraction of promoter was 1.0%, reaction time was 8 hr, reaction temperature was 170°C, and air flow rate was 3.0 L/min. At the same time, the product was compared with natural carnauba wax by analyzing their indexes of acid number, saponification number, and melting point, and index of refraction; they were very close to each other, so this product could be used as a substitute for natural carnauba wax in some fields.