异丙醇和苯液相烷基化反应制备异丙苯

研究MWW结构的有机硅微孔沸石催化剂在苯和异丙醇液相烷基化反应中的性能,考察反应温度、反应压力和空速等对催化剂催化性能的影响。结果表明,反应温度低于150℃时,催化剂活性和稳定性较差,主要反应为烷基化反应及异丙醇的分子内脱水和分子间脱水反应,反应产物为异丙苯、丙烯和异丙醚。反应温度高于170℃时,催化剂活性和稳定性良好,异丙醇接近完全转化,主要反应为烷基化反应,主要产物为异丙苯和多异丙苯。随着原料空速的增大,异丙醇转化率和异丙苯选择性降低,异丙醚和丙烯选择性增大。反应压力(1.5~2.5)MPa时,反应为液相烷基化过程,反应压力的变化对催化剂催化性能影响较小。     

分子筛催化剂上二异丙苯异构化反应

通过筛选5种不同的催化剂，最终确定β沸石分子筛对二异丙苯异构化反应有良好的催化性能。考察了反应温度和空速对异构化反应转化率及选择性的影响，结果表明，170 ℃、3.5 MPa、空速2 h^－1下，β沸石上对二异丙苯的转化率45%，间二异丙苯的选择性69%。对催化剂的稳定性进行了考察，结果表明，在二异丙苯异构化反应中该催化剂表现出良好的稳定性。     

多异丙苯液相烷基转移催化剂MP-02性能研究

在体积50 mL的固定床反应器中考察了反应温度、多异丙苯(三异丙苯和二异丙苯的总称)空速、苯/多异丙苯质量比等工艺参数对液相烷基转移催化剂MP-02反应性能的影响.结果表明,反应温度和多异丙苯转化率存在线性关系,温度越高,多异丙苯转化率越高;降低多异丙苯空速或者提高苯含量,多异丙苯转化率提高;产物中正丙苯含量和反应温度密切相关.随反应温度的提高,正丙苯的相对含量呈指数增加.生成正丙苯的活化能高于生成异丙苯的活化能,因此,高温有利于正丙苯的生成.     

原料杂质对CHP法制环氧丙烷的影响

制环氧丙烷反应中,本文采用过氧化氢异丙苯为氧化剂氧化丙烯。本文重点研究了原料过氧化氢异丙苯溶液中小分子的有机酸、苯酚、丙酮以及水等极性物质对催化剂的性能会产生不利影响,这些组分影响了催化剂的稳定性,对催化剂的活性和产物选择性也非常不利。当采用适当方法对过氧化氢异丙苯溶液进行处理,脱除其中的有机酸、苯酚和水等杂质后,催化剂的催化性能得到显著改善。     

整体式Fe-β分子筛成型方法及其催化N_2O分解反应性能

为了降低催化剂床层压降,提高Fe-β分子筛催化剂用于N_2O催化分解的能力,通过研究整体式分子筛催化剂制备方法,优化出最优原料配比为ω(拟薄水铝石)=40%,ω(硝酸)=8%,水粉比为0.6 m L·g~(-1)。研究了成型过程对分子筛催化剂结构及性能的影响,并在不同孔密度分子筛催化剂、N_2O浓度和空速条件下考察N_2O分解反应性能。结果表明,在相同温度、空速和N_2O浓度下,分子筛催化剂的孔密度越高,催化活性呈增强趋势;对于相同孔密度的分子筛催化剂,随着空速的增加,相同温度下的N_2O转化率逐渐下降;对于相同孔密度的分子筛催化剂,在相同反应空速和温度下,随着N_2O浓度的增大,N_2O转化率呈上升趋势。     

催化精馏合成异丙苯过程催化剂装填结构研究

为考察不同催化剂装填结构对催化精馏合成异丙苯过程的影响 ,在热态反应器中进行苯烃化催化精馏合成异丙苯的研究。反应器直径为 3 0mm ,高 2 0 0 0mm ,所用催化剂为 β改性沸石分子筛。操作压力0 .7MPa ,温度 43 0— 480K ,苯质量空速 4— 6h- 1 ,苯烯摩尔比 1.1— 2 .2 ,回流比 9— 2 0。催化剂装填结构由不锈钢填料与催化剂颗粒组成 ,三种装填结构的空隙率分别为 85 .1% ,81.6%和 79.4%。结果表明 ,对于异丙苯合成体系 ,装填结构对催化精馏的总体效果起决定性影响。在催化剂装填总量不变的前提下 ,异丙苯的选择性与丙烯的转化率均随催化剂装填结构空隙率的提高而提高。在优化条件下 ,异丙苯的选择性达97% ,丙烯转化率接近 10 0 %。催化剂装填结构对异丙苯选择性的影响比对丙烯转化率的影响更显著     

USY分子筛催化甲苯与叔丁醇烷基化性能研究

采用USY分子筛催化剂气相催化甲苯与叔丁醇的烷基化反应。利用NH3-TPD、XRD、BET等方法对催化剂进行表征,探讨了氢化及水热改性处理对催化剂结构及物性参数的影响。考察了反应条件对该烷基化反应甲苯转化率和PTBT选择性的影响,和改性处理对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,氢化及水热处理并未改变其结构,但微孔数量降低,比表面积下降。氢化后USY的酸性增强,水热处理后酸性略有增加。氢化及水热处理对催化性能提高3%~5%,同时提高了催化剂的稳定性和有效使用寿命。在反应温度120℃,空速1 h~(-1),甲苯/叔丁醇为2的条件下,反应45 h内甲苯转化率维持在30%左右,PTBT选择性高于80%。     

利用Fluent软件对N_2O催化分解反应器数值模拟

为了设计N_2O催化分解反应器,运用Fluent软件对整体式分子筛催化剂进行数值模拟,考察孔密度和操作条件对整体式分子筛催化剂转化率的影响。结果表明,在相同温度下,N_2O的转化率随着催化剂孔密度的减小而降低。在反应器轴向距离120 mm处,气体反应最快;提高入口温度、浓度或降低空速,均有利于在较短的轴向距离内达到较高的N_2O转化率。在固定床反应器中,比较棒状催化剂和整体式催化剂中床层温度、反应转化率及轴向压降的变化规律,为整体式分子筛催化剂工业化设计提供理论基础。     

液相烷基化制异丙苯MP-01催化剂的性能

研究了反应温度、反应时间、丙烯空速和苯烯比等工艺参数对催化剂MP-01反应性能的影响.结果表明,170 ℃以下,反应温度和丙烯转化率存在线性关系,温度越高,反应速率越快,丙烯转化率越高;降低丙烯空速,丙烯转化率提高;苯烯比和异丙苯选择性存在线性关系,苯烯比越高,异丙苯的选择性越高;在苯烯比为2.0 ～8.0,随苯烯比的提高,丙烯转化率先降低然后再升高,丙烯转化率随反应时间延长而下降.产物中正丙苯含量和反应温度成正比,温度越高,生成正丙苯的速率越快,生成量越多.生成异丙苯和正丙苯的活化能分别为26 kJ/mol和42 kJ/mol,因此高温有利于正丙苯的生成.     

苯与重芳烃烷基转移反应工艺研究

在FTH-2催化剂上,考察反应原料物质的量比、反应温度和液体原料空速对苯与二异丙苯及以三异丙苯为主的重芳烃烷基转移反应的影响。结果表明,苯与二异丙苯烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(二异丙苯)=10,反应温度215℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,二异丙苯转化率和异丙苯选择性分别约为94%和98%;苯与重芳烃混合液烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(三异丙苯)=18,反应温度280℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,三异丙苯转化率、异丙苯选择性和二异丙苯选择性分别约为75%、64%和31%。     

异丙苯液相氧化反应动力学研究

本文研究了在半间歇操作条件下,在100°—130℃的温度范围内,采用异丙苯氢过氧化物为引发剂的异丙苯液相空气氧化反应动力学.根据烃类氧化的链式自由基反应机理以及对在氧化反应中异丙苯氢过氧化物分解方式的假设,导出该氧化反应在链稳定增长阶段的反应动力学模型.根据所获得的实验结果,确定了异丙苯液相氧化反应及氢过氧化物分解副反应的速率常数、表观活化能及反应速率常数的Arrhenius关系式.由反应动力学模型计算出的异丙苯和它的氢过氧化物浓度与实验结果吻合良好.文中还讨论了在半间歇操作中存在的诱导期以及反应温度对异丙苯转化率和异丙苯氢过氧化物选择率的影响.     

固体酸催化过氧化氢异丙苯分解制苯酚丙酮反应的研究

对固体酸催化过氧化氢异丙苯分解制苯酚丙酮反应进行了研究,发现以β沸石为载体、磷钨酸为主催化剂、硫酸钛为助催化剂制备的负载型催化剂,对该反应具有较高的催化活性和选择性.同时,考察了催化剂制备条件、反应温度、原料配比等因素对催化剂活性的影响.结果表明,磷钨酸含量为25％、硫酸钛含量为5％、焙烧温度250℃、焙烧时间4 h;...     

Acidic Montmorillonite/Cordierite Monolithic Catalysts for Cleavage of Cumene Hydroperoxide

In this work, a series of acidic montmorillonite/cordierite monolithic catalysts were prepared by a coating method using silica sol as the binder. The morphology and structure of the acidic montmoril o...     

Catalytic activity of Cu/MgO in liquid phase oxidation of cumene

Cumene was oxidized with air as the oxidant and Cu/MgO as the catalyst. Cu/MgO with different compositions was prepared by co-precipitation and then characterized by X-ray diffraction (XRD), H₂-temperature programmed reduction (H₂-TPR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The characterization results showed that CuO dispersed on MgO well in the cases that the Cu content in Cu/MgO was 1% by molar. In this catalytic system, MgO did not only act as the supporter, but also as the catalyst to activate the tertiary C-H of cumene. The conversion of cumene was increased by using CuO as the promoter on MgO catalyst. The cumene conversion and cumene hydroperoxide (CHP) selectivity were in a trade-off relationship because cumene oxidation was subject to the decomposition of CHP. Thus, the effects of the operating variables were investigated and the relevant mechanism was discussed.     

Me-OMS-1s分子筛催化叔丁基过氧化氢分解制备叔丁醇

采用静态水热法合成了Me-OMS-1s(Me=Mg,Co,Ni,Cu)分子筛催化剂,对合成的分子筛进行了X射线衍射和电感耦合等离子体发射光谱表征,并系统考察了反应温度(318~338 K)、反应时间(0.5~6 h)和催化剂用量(1.67~8.33 mg·ml^-1)对Me-OMS-1s催化叔丁基过氧化氢分解制备叔丁醇反应性能的影响。研究结果表明,合成的分子筛均为钡镁锰矿型(todorokite)氧化锰;在选择的多相催化反应条件下,Me-OMS-1s均有催化叔丁基过氧化氢歧化分解的反应活性,反应物叔丁基过氧化氢具有较高的转化率,产物叔丁醇的选择性均为100%。Me-OMS-1s催化叔丁基过氧化氢歧化分解的反应活性顺序为:Cu-OMS-1 > Mg-OMS-1 > Ni-OMS-1 > Co-OMS-1。叔丁基过氧化氢的转化率随反应温度的升高、反应时间的延长和Me-OMS-1s用量的增大而显著增大。     

Studies on the Decomposition of Alkyl Hydroperoxides by different catalysts

The catalytic decomposition of cumene, 1-methylcyclohexyl and cyclohexyl hydroperoxides was studied in cyclohexane, cis- and trans-1,4-dimethylcyclohexane and cis-pinane as the solvents. The stearates and the acetylacetonates of manganese, cobalt and chromium, the acetylacetonates of molybdenum and vanadium, n-butyl orthoborate and n-butyl metaborate were used as the catalysts. The chromium-, vanadium-, molybdenum- and boron-containing catalysts brought about some Hock-type decomposition of cumene hydroperoxide and thus proved to be acidic. Of these more of less acidic catalysts only molybdenyl acetylacetonate effected a partially stereospecific hydroxylation of the tertiary C H-bonds in cis- and trans-1,4-dimethylcyclohexane. The well-known selectivity of chromium catalysts for the ketone formation during the decomposition of secondary hydroperoxides is caused by the catalytic oxidatio of secondary alcohols by hydroperoxides in the presence of chromium compounds. In the presence of all the catalysts used the free-radical pathways of the hydroperoxide decomposition predominated, and the attack of the intermediate radicals on the starting hydroperoxide was more important than the attack on the solvent molecules.     

Ti-MSU分子筛催化1-丁烯氧化制环氧丁烷的研究

通过液相浸渍法制备Ti质量分数为5.5%的Ti-MSU分子筛催化剂,并采用X射线衍射、N2吸附-脱附对催化剂样品进行表征。考察了Ti-MSU催化剂对以过氧化氢异丙苯(CHP)、1-丁烯为原料制备环氧丁烷的反应工艺条件的影响。结果表明,当催化剂床层温度为100℃、反应压力为3.0 MPa、1-丁烯/CHP摩尔比为10∶1、CHP空速为2 h-1时,CHP的转化率达到81.2%,1,2-环氧丁烷(BO)选择性为60.2%,苄醇(DMBA)选择性为87.2%。