MAF固体碱催化剂催化合成丙二醇甲醚

研究了甲醇与环氧丙烷在固体碱催化剂MAF存在下非均相合成丙二醇甲醚的过程。在反应温度为120～130℃、催化剂用量(质量分数)为0.20%～0.30%、甲醇与环氧丙烷摩尔比为3/1～5/1的反应条件下,环氧丙烷的转化率在98％以上,丙二醇甲醚的选择性达95％,收率达93％,产品中伯醚的选择性为92％～93％。实验发现,该固体碱催化剂使用后无须任何处理,可重复使用,是一种稳定性好、选择性高的环境友好催化剂。     

丙二醇单甲醚乙酸酯的合成

使用 12 -磷钨酸为催化剂 ,以丙二醇单甲醚和乙酸为原料合成了丙二醇单甲醚乙酸酯。讨论了催化剂的用量、反应温度、反应时间、乙酸与丙二醇单甲醚的摩尔比等因素对反应的影响。最佳反应条件 :n(乙酸 ) /n(丙二醇单甲醚 ) =1 3 /1,磷钨酸催化剂用量为反应液质量的 0 4% ,带水剂环己烷用量为反应液质量的 2 5 % ,反应温度 110℃ ,反应时间 2 5h ,采用减压蒸馏分离提纯丙二醇单甲醚乙酸酯。用毛细管气相色谱法测定产品的含量 ,并通过沸程测定、元素分析等手段对产品进行了表征 ,产品的纯度 >99% ,收率 92 8%。     

固体碱碱性质对丙二醇甲醚合成反应的影响

以M gO、CaO及M g-A l复合氧化物为催化剂,考察了固体碱碱性质对环氧丙烷法合成丙二醇甲醚的影响。利用CO2程序升温脱附法对M gO、CaO及M g-A l复合氧化物的表面碱性质进行了表征,结果表明,M gO、CaO及M g-A l复合氧化物分别具有中强碱位、强碱位和弱碱位;催化活性测试结果表明,具有中强碱位的M gO的催化活性较佳,环氧丙烷转化率达到71.07%;而具有强碱或弱碱位的CaO及M g-A l复合氧化物的催化效果不佳,环氧丙烷转化率分别为37.26%和35.08%。用L iOH或A l2O3改性M gO,调变M gO表面的中强碱位数量,得到M gO表面中强碱位的变化规律,将催化活性与中强碱位数量进行关联,二者表现出较好的线性关系,表明中强碱位为该反应的催化活性中心。     

丙二醇二甲醚的合成

以丙二醇甲醚、NaOH、氯甲烷为主要原料,进行相转移催化反应制备丙二醇二甲醚。采用正交实验法确定的反应条件为:丙二醇甲醚(PM)/NaOH摩尔比为1/1.5、反应温度为60-85℃、反应时间为6 h、搅拌速率为500 r/min、m(催化剂TC-1)/m(PM)=1/1.5,在此条件下丙二醇甲醚反应的转化率达93.8％。确定粗产品精馏工艺的反应条件为:釜温99-100℃、顶温94℃、回流比为1,精馏得到丙二醇二甲醚的纯度大于99.5％。     

卤素掺杂钛酸盐纳米纤维催化合成丙二醇单甲醚

采用水热法制备了系列卤素掺杂的钛酸盐纳米纤维催化剂;用环氧丙烷与甲醇的加成反应验证了该系列催化剂的催化性能;考察了掺杂组分、焙烧温度、反应温度对加成反应的影响;进行了催化剂稳定性实验并分析了催化剂失活的原因。TEM表征结果显示,该系列催化剂的直径为20～30nm、长度大于15μm,BET比表面积为215m~2/g左右。实验结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为400℃,在该温度下焙烧的催化剂仍保持一维形貌;掺杂F,Cl,I的钛酸盐纳米纤维催化剂在105℃下具有较高的活性和选择性,其中,F掺杂的钛酸钠纳米纤维催化剂的活性最稳定;CO_2-TPD表征结果显示,其表面碱中心以中强类型为主,总碱量达到0.43mmol/g。催化剂失活主要是由于表面积碳,在空气中400℃下焙烧可再生大部分活性中心。     

在NKC-1A固体酸催化剂上合成丙二醇醚类的研究

研究了环氧丙烷与脂肪醇在 NKC-1A 固体酸催化剂上合成丙二醇醚类的反应。结果表明,NKC-1A 催化剂在室温下,对合成丙二醇醚类具有较高的活性,测定了该催化剂的活化能。反应温度和空速对环氧丙烷的转化率影响不大。     

水、丙二醇和丙二醇单甲醚混合物分离工艺

开发了丙烯环氧化反应产物———水、丙二醇和丙二醇单甲醚混合物的分离工艺流程。采用渗透蒸发脱除了大部分水分,并利用双塔流程分离水、丙二醇和丙二醇单甲醚。以UNIFAC热力学方程作为物性计算方法进行了全流程模拟计算,以系统能耗最低为目标,对重要的工艺参数进行了优化。提出的工艺方案可为工业装置设计提供参考。     

钛硅沸石催化C_3H_6和H_2O_2合成丙二醇单甲醚反应条件的研究

在加压固定床反应器上 ,将钛硅沸石和 Si O2 混合制备的 TS-1 /Si O2 催化剂 ,用于 H2 O2 、 C3H6 及甲醇反应制备丙二醇单甲醚 (MME)。考察了反应温度、操作压力、原料中 H2 O2 浓度、H2 O2 与 C3H6 的摩尔比、进料总空速、空塔线速等反应参数对该催化剂催化性能的影响 ,找到了较佳的操作条件。实验结果表明 ,当反应温度 60℃ ,操作压力 3 .0 MPa,H2 O2 浓度 0 .85mol/l,H2 O2 与 C3H6 的摩尔比 1∶ 4 .1 7,液相进料总质量空速 3 .3 6h- 1 ,空塔线速 4 3 .74× 1 0 - 2 m/h时 ,MME的选择性达到 91 .3 5% ,H2 O2 有效利用率达 94 .3 7% ,H2 O2 转化率达 98.2 6% ,C3H6 实际转化率达 2 2 .2 4 % (此时 C3H6 理论转化率为 2 3 .98% )     

Mg-Al水滑石的制备及其催化合成丙二醇单甲醚的性能

分别采用尿素法和滴定共沉淀法(包括高过饱和法和低过饱和法)制备了镁铝水滑石,利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重-差热分析和扫描电子显微镜等方法对镁铝水滑石进行表征,并考察了不同方法制备的镁铝水滑石催化环氧丙烷与甲醇进行醚化反应合成丙二醇单甲醚的性能。表征结果显示,尿素法制备的镁铝水滑石结晶度高、晶粒规整均匀。实验结果表明,尿素法制备的镁铝水滑石的催化活性明显好于高过饱和法制备的镁铝水滑石的催化活性,前者在500℃下煅烧6～7 h 后制得的镁铝复合金属氧化物的催化活性更高,可使环氧丙烷转化率达93.8%,丙二醇单甲醚选择性达97.2%,其中丙二醇单甲伯醚的选择性达100.0%。该催化剂使用后无需处理即可重复使用,是一种稳定性好、选择性高的环境友好催化剂。     

固体酸催化合成氢醌单甲醚的研究

研究了采用固体酸为催化剂,以氢醌和甲醇为原料,苯醌为助剂,合成氢醌单甲醚.发现添加助剂苯醌,可大大提高氢醌转化率和氢醌单甲醚收率.在重量比氢醌/苯醌为6:1,氢醌/催化剂为1.5:1的条件下,氢醌转化率87%,氢醌单甲醚摩尔收率98%.反应过程中不生成氢醌二甲醚.固体酸催化剂可反复多次使用.     

Mg-Al-Fe复合氧化物上选择性催化合成乙二醇单乙醚

采用共沉淀法合成了一系列Mg-A1-Fe水滑石,并通过高温焙烧制得三元碱性复合金属氧化物(MMOs)催化剂,以乙醇和环氧乙烷(EO)为原料,在固定床反应器中考察了MMOs催化剂对乙氧基化合成乙二醇单乙醚(EGME)反应的催化性能。采用XRD,FTIR,TG,CO_2-TPD等方法对催化剂的结构和物理化学性质进行了表征,考察了水滑石前体的焙烧温度、水滑石中n(Mg):n(A1)以及Fe掺杂量对MMOs催化剂活性的影响。实验结果表明,催化剂表面碱性对其活性影响很大,n(Mg):n(A1):n(Fe)=10:5:0.76的水滑石前体在773 K下焙烧后制得的MMOs催化剂活性最高,在反应压力0.4 MPa、反应温度393 K、n(乙醇):n(EO)=7:1、液态空速3 h~(-1)的条件下,EO转化率为81.5%,EGME选择性达92.3%。     

催化蒸馏合成丙二醇乙醚

提出了在ＮＫＣ－１号催化剂上用催化蒸馏由环氧丙烷和乙醇合成丙二醇乙醚的方法和流程，考察了塔的操作压力、进料量和进料中乙醇／环氧丙烷摩尔比对环氧丙烷转化率、丙二醇乙醚收率和选择性的影响，给出了过程的最适宜操作条件。     

双壬基酚氧乙烯醚的合成工艺研究

以壬基酚、二氯二乙醚为原料,十六烷基三甲基溴化铵为催化剂,合成了中间体双壬基酚氧乙烯醚。通过单因素实验,确定最佳反应条件为：催化剂用量（以壬基酚质量计）10%、壬基酚与二氯二乙醚的摩尔比1：0.5、反应时间2 h、反应温度95℃。用此中间体制备的孪连表面活性剂具有优良的性能。