固体超强酸催化剂的制备及应用

本文介绍了固体超强酸催化剂的制法及其在有机合成中的应用。     

高岭土负载KF固体碱催化制备乙二醇单甲醚酯

以高岭土为载体,采用浸渍法制备了高岭土负载KF固体碱催化剂,并用于月桂酸甲酯(ML)与乙二醇单甲醚(EGME)的酯交换制备乙二醇单甲醚月桂酸酯(EGMEML)反应,考察了不同KF负载量催化剂的用量、醇酯摩尔比、反应时间和反应温度等条件对EGMEML收率的影响。通过XRD、SEM、FTIR、CO_2-TPD和N_2吸附-脱附等方法对催化剂结构进行了表征。表征结果显示,KF负载高岭土固体碱催化剂中,出现了K3AlF_6晶相,且随KF负载量增加,碱量明显增加,催化活性显著提高。实验结果表明,在催化剂用量为4.5%(w)(基于EGME)、n(EGME)∶n(ML)=3.0、反应时间6h、反应温度120℃的条件下,催化剂表现出良好的活性,E GMEML收率可达92.0%;当KF负载量为15%(w)时,催化活性最强。催化剂的高活性可能与KF和高岭土作用生成的K_3AlF_6有关,催化剂重复使用后,仍保持较高活性和稳定性。     

石嘴山高岭土制备裂化催化剂应用研究

对石嘴山高岭土细粉进行了高温焙烧和碱改性处理，并利用XRD、N2吸附法，IR酸性表征，微型和小型反应器等进行研究，结果表明：高岭土经过热和化学改性形成了一定活性中孔结构，添加这种新材料制成的裂化催化剂具有较强的抗重金属污染的重质油转化能力。     

贵州高岭土在化催化剂中的应用

讨论了贵州高岭土与催经裂化性能有关的一些性质，如比表面积、孔体积、孔分布微反活性。考察了催化裂化性能，并与常用的苏州高岭土进行了对比。研究表明，贵州高岭土比表面积大，孔体积大，孔径分布均匀，其催经化活性高，水热稳定性好，抗磨性能好，可用作制备裂化催化剂的新材料。     

贵州高岭土制备FCC催化剂的探索性研究

研究了以贵州高岭土进行FCC催化剂的制备.结果表明贵州高岭土的基本性质符合FCC催化剂制备的要求,以贵州高岭土制备的FCC催化剂,与工业用高岭土所制催化剂相比,化学组成、孔体积相当,比表面较高,磨损指数较低,裂化活性略高;而产品的选择性与工业用高岭土所制催化剂相当.     

固体碱催化剂氮化磷酸铝的制备及稳定性

将磷酸铝与氨在８００℃下反应，可制备不同氮含量的高比表面固体碱催化剂氮化磷酸铝，高温和高氨流量有利于得到高氮含量的样品，但高温导致磷的部分损失。ＦＴ－ＩＲ和ＸＰＳ研究表明，氮化过程中有Ｐ－ＮＨ２基团和Ｐ－ＨＮ－Ａｌ基团生成，前者较后者易于生成，但随着氮含量的增加后者所占比例增加。     

改性高岭土在催化裂化催化剂中的应用研究

采用加入分散剂打浆方式对高岭土进行改性.考察了打浆过程的阶段性变化,以及分散剂对催化剂反应性能的影响.结果表明,在高岭土浆液中加入分散剂后,打浆为20 min时,粒度从6.2 μm降至1.4 μm,提高了打浆效率.通过引入含硅分散剂对高岭土改性,在细化高岭土浆液粒度的同时,可以增大高岭土的比表面积、孔体积,改善基质的分...     

酸碱改性高岭土性能的研究

研究了酸、碱改性高岭土的孔结构性质以及影响酸改性高岭土比表面积的因素。结果表明,多各缃比,在Ａｌ２Ｏ３／ＨＣｌ体系中形成的酸改性白土具有明显的中孔分布,提高反应温度,中孔特征突出,孔道更加通畅。碱性性白有附脱附等温线为Ⅳ型,具有典型中孔特征,高岭土经过酸或碱改性,者可以获得平均孔径在４．０ｎｍ左右的中孔材料, 碱改性白土的吸附量理大,孔分布更集中,另外,酸量和浓度适中才有利于提高改性高岭土的比表面     

催化裂化催化剂基质中高岭土系不同粘土的应用

介绍了高岭石、准埃洛石、埃洛石等三种高岭土与催化性能（如比表面积、孔容、孔径分布、表面酸性、裂解活性等）有关的一些性质的研究结果。在上述研究的基础上，分别以这几种类型的高岭土为填料．以ＣＲＥＹ和ＵＳＹ分子筛为活性组元制备了ＦＣＣ催化剂，考察了填料的物化性质与催化剂性能的关系。试验结果表明，用准埃洛石制备的ＫＹ１；催化剂与用苏机１－Ｂ制备的同类催化剂相比，具有焦炭、汽油选择性好的特点，而以埃洛石为填料制备的ＫＹＺ催化剂，具有强度好、裂解活性高、对重油裂解能力强的特点。     

Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱催化剂的制备及其催化性能

采用共沉淀和高温焙烧的方法制备了Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱催化剂,并采用正交实验对催化剂的制备条件进行了优化;通过TG-DTA,BET,XRD,SEM等手段及Hammett指示剂法对催化剂及其前体进行了表征。实验结果表明,正交实验得到的较适宜的制备条件为:陈化温度80℃、陈化时间12 h、焙烧温度700℃、焙烧时间5 h。以在上述优化条件下制备的Ca-Mg-Zn-Al-O固体碱为催化剂,用于蓖麻油与甲醇的酯交换反应,在n(甲醇)∶n(蓖麻油)=9、m(催化剂)∶m(蓖麻油)=0.04、搅拌转速550 r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油的转化率稳定在95%~99%之间。     

花生壳固体酸催化剂的制备及其催化酯化性能

以花生壳为原料制备了碳基固体酸催化剂,考察了磺化温度、磺化时间、浓硫酸与花生壳的质量比等制备条件对固体酸酸度的影响;用扫描电子显微镜、热重分析、傅里叶变换红外光谱对固体酸进行了表征;评价了固体酸在乙酸与乙醇的酯化反应中的催化活性。实验结果表明,在磺化温度85℃、磺化时间3h、浓硫酸与花生壳质量比15的条件下制备的固体酸的酸度为2.045 0mmol/g,具有较好的催化活性。使用该固体酸催化剂,在乙醇与乙酸的摩尔比为2.05、反应温度70℃、催化剂与乙酸的质量比为0.045、反应时间3.5h的条件下,乙酸转化率达74.8%。     

低负载量Fe基固体酸催化剂的制备及应用于苯酚羟基化

以HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了用于苯酚羟基化反应制苯二酚的低负载量Fe基复合金属氧化物固体酸催化剂,研究了活性组分和助剂含量以及煅烧温度对催化剂性能的影响。实验结果表明,活性组分Fe以及助剂Cu,Sn,Mg的含量(基于载体的质量)分别为5.45%,3.65%,0.43%,0.68%时,在450℃下煅烧2 h性能最优,苯酚转化率达到47.06%,邻苯二酚选择性达到62.28%,对苯二酚选择性达到23.81%,焦油选择性降至13.91%。XRD表征结果显示,活性组分Fe和助剂Cu,Sn,Mg在载体表面高度分散;NH3-IR表征结果显示,5.45%Fe-3.65%Cu-0.43%Sn-0.68%Mg/HZSM-5催化剂的总酸量为1.98 mmol/g,与苯酚羟基化反应相匹配,有效降低了焦油含量。     

微波固体碱法制备生物柴油

研究了微波辐射下,采用KNO3/Al2O3固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油的工艺。催化剂的最佳制备条件为:KNO3的负载量(质量分数)35%,700℃下焙烧5h。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和Hammett滴定对催化剂进行了表征。表征结果显示,KNO3在Al2O3表面分散形成的Al—O—K物种和KNO3高温分解产物K2O为反应提供了活性位。该反应的优化工艺参数:微波输出功率360W,反应时间35min,催化剂质量分数6.0%,甲醇与大豆油的摩尔比13。在该条件下,大豆油的转化率达到97.5%。与水浴加热方式相比,采用微波辐射加热方式,反应时间明显缩短,能耗减少。     

Preparation and Commercial Application of ZHC-01 Hydrocracking Catalyst

The ZHC-01 hydrocracking catalyst, characterized by high hydrogenation activity, good selectivity for middle distillates, strong resistance to nitrogen poisoning, was prepared by co-gelling. The catalyst is not only suited to the single-stage hydrocracking process, but also to the first stage of serial hydrocracking process. In parallel with the fully loaded operation of the 1.4 Mt/a hydrocracking unit at the SINOPEC Qilu Petrochemical Company, a pilot test of the ZHC-01 catalyst was also carried out on the hydrocracking unit. The test results indicated that the activity, the yield of major target products and quality of the ZHC-01 catalyst could comply with the design requirements for the hydrocracking unit, and this catalyst could be applied in the hydrocracking unit. The commercial test results showed that the ZHC-01 catalyst, featuring good activity, stability, and flexibility in production, not only could meet the demand for producing environmentally friendly middle distillates, but could also increase the resource of optimized steam cracking feedstock.     

粉煤灰复合固体酸催化剂的制备及影响因素

以粉煤灰、硫酸亚铁、氧氯化锆为原料,经激活、复合、陈化、酸浸、干燥、焙烧等工艺制得固体酸催化剂,用于合成丙烯酸正丁酯的酯化反应,考察了催化剂制备条件对催化剂硫含量、比表面、催化性能的影响,并通过IR、XRD等手段对催化剂结构予以表征.     

固体碱KF/Al_2O_3的制备及其酯交换催化性能

采用浸渍法制备了KF/Al_2O_3固体碱催化剂,并应用在大豆油与甲醇的酯交换反应中,探索了催化剂制备条件和酯交换反应条件;采用SEM,XRD,TG-DTA等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,当KF负载量(基于Al_2O_3载体的质量)为40%时,在773 K下焙烧3 h,可制得催化活性较高KF/Al_2O_3催化剂。XRD与TG-DTA表征结果显示,KF/Al_2O_3催化剂的活性是因KF与Al_2O_3经高温焙烧产生了新的晶相K_3AlF_6。在n(甲醇):n(大豆油)=12:1、催化剂用量(基于大豆油的质量)为3%、回流状态下反应3 h,生物柴油的收率可达83.7%。     

Ca基固体碱制备及其重油裂解气化性能

采用固相合成法制备Ca基固体碱催化剂,并利用N2吸附技术、XRD、FT IR及Hammett指示剂法对催化剂进行表征。采用双管反应器进行常压渣油催化裂解和气化再生实验,考察了反应温度、水/油质量比、剂/油质量比等对裂解产物中烯烃分布的影响,并考察了不同积炭量对待生剂气化性能的影响。结果表明,铝酸钙催化剂具有较强的碱强度和总碱量、较小的比表面积和孔容积。在反应温度750℃、水/油质量比10、剂/油质量比70时,催化裂解性能最优,乙烯质量产率达到214%,总烯烃质量产率为296%。积炭量对待生剂气化性能影响不明显。再生剂的总碱量略有减小,合成气以H2和CO2为主且含量达到89%（体积分数）。将催化裂解和气化再生整合,实现了热量耦合,达到综合利用重油的目标。     

T—49固体磷酸催化剂研制及其工业应用

研制的T－49固体磷酸催化剂骨架结构主要由Si3(PO4)4、SiP2O7、BPO4和无定型二氧化硅（SiO2)组成，其中BPO4具有稳定的骨架作用。测试表征结果表明，催化剂表面上的游离磷酸的数量和组成与催化剂酸强度分布有关。当制备的催化剂含有8％－15％H3PO4和2％－5％H4P2O7时，具有一定数量的中、高强度酸中心，其丙烯齐聚催化活性高。T－49催化剂在兰州炼油化工总厂工业应用中，取得了良好的效果。     

缓释型固体缓蚀阻垢剂的研制与应用

针对东辛油田地层温度高、采出污水矿化度高、腐蚀与结垢现象严重的问题,室内合成并筛选出了较好的基础缓蚀阻垢剂,并将此与粘合剂、增效剂、加重剂、填充剂等添加剂按一定比例混合,制成了缓释型固体缓蚀阻垢剂。针对现场应用的实际情况,确定了具体的加药工艺。试验证明：该缓蚀阻垢剂具有加注工艺简单、有效成分释放缓慢、有效期长及缓蚀阻垢效果好等特点。