3-甲基吡啶定位氯化工艺的研究

研究了3-甲基吡啶和氯气在装有负载型催化剂固定床中的氯化反应.结果表明,以二氧化硅为载体,用等体积浸渍法制备的金属氯化物催化剂对3-甲基吡啶的定位氯化具有较好的催化活性.在以10%氯化锌为活性组分、反应温度350℃、3-甲基吡啶与氯气的摩尔比18、平均停留时间11.5 s时,2-氯-5-三氯甲基吡啶的单程收率最高为60.4%.2-氯-5-三氯甲基吡啶经减压蒸馏和重结晶后得到分离和提纯.     

TS-1催化剂催化合成4-甲基邻苯二酚

研究了TS -1催化剂催化 4-甲酚与低浓度过氧化氢水溶液合成 4-甲基邻苯二酚的反应。结果表明 ,在适宜的反应条件下 ,转化率、选择性及 4-甲基邻苯二酚的单程收率以 4-甲酚计分别为 19 91%～ 2 1 0 1%、69 96%～73 5 3 %、14 64 %～ 14 70 %。并在试验基础上 ,探讨了其反应机理     

4-氟吡啶-2-甲腈合成工艺研究

以4-氯吡啶-2-甲酸甲酯为原料,经氨解、酰胺脱水、卤素交换反应得到目标化合物4-氟吡啶-2-甲腈.通过对反应所需的溶剂、催化剂、温度、时间和物料比等条件进行筛选,确定最佳反应条件为:以甲醇为溶剂,氨解反应温度为20～30℃,物料比为n(氨水,w=25％ ～28％):n(4-氯吡啶-2-甲酸甲酯)=1.2～1.34:1...     

4-甲基-2-戊醇催化脱氢制甲基异丁基酮反应工艺

在铜系催化剂作用下,4-甲基-2-戊醇(MIBC)进行催化脱氢反应制备了甲基异丁基酮(MIBK),考察了原料组成、反应温度、LHVS、N2与原料的配比对脱氢反应的影响,分析了催化剂的耐热性能,并对使用前后的催化剂进行了表征。实验结果表明,MIBC脱氢反应的较佳条件为:反应压力0.1 MPa、反应温度190～230℃、LHVS在1.00 h-1以下、原料中MIBK和MIBC的总含量大于99%(w),在此条件下,MIBC转化率可控制在60%以上,MIBK选择性可达到98%以上。以脱氢产物直接作为脱氢原料进行循环脱氢实验时发现,经过4次脱氢反应后,产物中MIBK含量达到98%(w)以上。催化剂经耐热处理后,MIBC转化率下降了11.5%,MIBK选择性基本不变。表征结果显示,与使用前的催化剂相比,使用后及耐热后的催化剂的比表面积和孔体积均减小,活性组分铜晶粒的粒径增大。     

2-羟基-3-三氟甲基吡啶的合成

以2-氯烟酸为原料,经氟代、水解制备得到目标化合物,收率66.3%。考察了反应时间、反应温度、投料比分别对氟化反应、水解反应的影响。适宜的反应条件为:氟化反应时间为12h,氟化反应温度为60℃,n(2-氯烟酸)∶n(SF_4)=1∶6;水解反应时间为8h,水解温度为70℃,n(2-氯-3-三氟甲基吡啶)∶n(KOH)=1∶2.5。     

2-氨基-5-溴吡啶的合成

实验以2-氨基吡啶为原料,经N-酰化、溴代及酰基水解一锅法合成了2-氨基-5-溴吡啶。N-酰化在回流条件下进行,n(醋酐):n(2-氨基吡啶)=1.6:1;溴代温度为50℃,n(液溴):n(2-氨基吡啶)=1.1:1;水解在室温下进行,氢氧化钠浓度为40%,总收率66.5%。产物结构经红外光谱及核磁共振氢谱进行了确证。     

2-叔丁基-4-甲基苯酚合成工艺研究

以4-甲基苯酚和异丁烯为原料，以浓硫酸为催化剂，选择性合成2-叔丁基-4-甲基苯酚，考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对合成2-叔丁基-4-甲基苯酚转化率和选择性的影响。结果表明，在反应温度75℃，催化剂用量4％，反应时间45min时，2-叔丁基-4-甲基苯酚合成转化率达98．3％，产物收率为91．5％，产物选择性为93．7％。     

磺化硅胶催化合成2-叔丁基对甲基苯酚

以4-甲基苯酚、叔丁醇为原料,磺化硅胶(SSA)为催化剂,合成了2-叔丁基对甲基苯酚。并获得了较佳合成条件:酚醇摩尔比1:1,催化剂用量为(以对甲苯酚质量计)11.75%,反应时间为3 h,反应温度80℃。产物的平均收率为89.4%,酚的选择性大于92%。该催化剂具有较高的催化活性,可回收重复利用。     

4-甲基联苯与甲醇择形甲基化合成4，4＇-二甲基联苯Ⅱ．沸石类型、n（SiO2）／n（Al2O3）及磷改性的影响

以4-甲基联苯(4-MBP)与甲醇的烷基化反应为探针，在固定床反应器上考察了不同类型的沸石及不同n(SiO2)／n(Al2O3)的HZSM-5的催化性能。以氢型ZSM-5(n(SiO2)／n(Al2O3)-80)为母体，分别用磷酸氢二铵(AHP)和三苯基膦(TPP)为改性剂，采用浸渍法制备了一系列不同磷担载量的HZSM-5，用XRD、TPD和氮气低温物理吸附等手段对其进行了表征，考察磷担载量对甲基化性能的影响。结果表明，Hβ、HM、Y等具有十二元孔的沸石作为催化剂时，产物中几乎包括了所有的异构体，目的产物4，4‘-二甲基联苯(4，4‘-DMBP)的选择性很低。而以HZSM-5为催化剂，4，4‘-DMBP有一定的选择性；随着n(SiO2)／n(Al2O3)的增加，4-MBP转化率降低，4，4‘-DMBP选择性增加。磷改性可以显著提高4，4‘-DMBP的选择性。     

4-甲基联苯与甲醇择形甲基化合成4,4''''-二甲基联苯Ⅰ.氧化镁改性的与水热处理的HZSM-5催化剂的性能比较

以4-甲基联苯(4-MBP)与甲醇的烷基化为探针反应，在固定床反应器上考察了MgO改性与水热处理的HZSM-5的催化性能。结果表明，MgO改性和水热处理均可显著提高目的产物4．4’-二甲基联苯(4，4’-DMBP)的选择性，在MgO改性的HZSM-5上，4，4’-DMBP选择性可达80％；在水热处理的HZSM-5上，4，4’-DMBP选择性为70％；而在未改性的HZSM-5上仅为13％。水热处理HZSM-5再经HCl处理后，能改善其活性稳定性，反应1000min后4-MBP转化率仍有8％，而4，4’-DMBP选择性保持在65％。TPD数据表明，MgO改性和水热处理后，催化剂的酸性均有明显的下降；但氮气低温吸附数据表明，前者的微孔比表面积减小，而后者的中孔比表面积增加。4，4’-DMBP与甲醇在催化剂上的反应结果表明，MgO改性抑制了4，4’-DMBP的异构化、脱烷基化及进一步烷基化反应；而经水热处理后高的选择性是来源于4，4’-DMBP的异构化与脱烷基化反应受到抑制。     

Nb-F/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了Nb-F/HZSM-5固体酸催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、热分析等技术考察了催化剂的结构和表面酸性,并与乙醇催化脱水制乙烯的反应活性、稳定性进行了关联。实验结果表明,Nb-F的添加并没有破坏HZSM-5分子筛的特征结构;随Nb-F负载量增加,催化剂的比表面积、孔体积和孔径逐渐减小,酸量逐渐减少。单纯负载Nb2O5的Nb/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯的活性明显下降。在进料为质量分数50%的乙醇溶液、反应温度230℃、WHSV=1.4h-1、反应时间4h的条件下,Nb2O5负载量(w)为2%、F负载量(w)为0.2%的Nb-F/HZSM-5催化剂(Nb-F/Z-2)的活性和HZSM-5分子筛相当;HZSM-5分子筛和Nb-F/Z-2催化剂上乙烯收率在50h内分别由开始时的97.5%和89.7%降到56.2%和88.6%,Nb-F的添加有效延长了催化剂的使用寿命。     

SiO_2改性HZSM-5催化剂催化C_4烯烃裂解生产丙烯

利用硅油对HZSM-5分子筛进行液相沉积S iO2改性,制备了S iO2/HZSM-5催化剂(简称催化剂);考察了S iO2沉积量及反应条件对催化剂催化C4烯烃裂解生产丙烯性能的影响;采用X射线衍射、N2等温吸附-脱附、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、吡啶吸附-脱附红外光谱等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,在HZSM-5分子筛上沉积SiO2调变了催化剂的孔结构和酸性,SiO2沉积量影响催化剂的性能,当SiO2沉积量为7.0%(质量分数)时,催化剂具有适当的孔结构和酸性,催化剂的性能较好。在530℃、0.1MPa、原料重时空速2.0 h-1、催化剂中SiO2沉积量7.0%的条件下,C4烯烃转化率为42.9%,丙烯收率为28.3%。     

超临界状态下正癸烷的催化裂解

采用HZSM-5型分子筛催化剂研究了超临界状态下正癸烷的催化裂解反应,考察了裂解温度、压力及正癸烷进料流量与反应转化率、气相产物收率的关系。实验结果表明,在400~500℃时,反应的转化率和气相产物收率随裂解温度的升高而增加,以400~450℃时尤为明显;超临界状态下正癸烷催化裂解所产生的气相产物收率随裂解压力的升高而减少;裂解时生成的产物主要为C3、C4、甲苯和乙苯。反应后生成大量小分子烃类,具有良好的燃烧性能。     

炼厂混合C4催化裂解制丙烯

采用Ce和La对HZSM-5分子筛进行改性,考察在常压连续固定床反应器上混合C4烃催化裂解制低碳烯烃反应的催化性能,并对催化剂进行了S—BET、XRD表征。本文详细考察了反应温度、硅铝比及催化剂稳定性等各种因素对催化性能的影响。结果表明,改性后催化剂的催化裂解性能明显优于未改性的催化剂,其中以Ce改性催化效果较好,在480℃时反应较适宜,丙烯在反应后的气体中体积含量达到29．89／5。     

PdCl_2/Cu-HMS催化乙醇氧化羰基化合成碳酸二乙酯

制备了含Cu的介孔杂原子分子筛Cu-HM S和PdC l2/Cu-HM S催化剂,考察了其催化乙醇氧化羰基化合成碳酸二乙酯(DEC)的反应性能。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体原子发射光谱、红外光谱的表征表明,Cu离子以高度分散的状态进入HM S分子筛骨架,并保持了良好的介孔结构的有序性,同时PdC l2的负载在一定程度上提高了Cu-HM S分子筛的介孔规整度。通过催化剂活性的考察发现,载体表面的Pd与骨架中Cu之间的协同作用有利于该反应体系活性中心的形成,PdC l2/Cu-HM S催化剂表现出较佳的活性,DEC选择性达100.0%、乙醇转化率为5.1%、DEC时空收率达到110.50g/(L.h)。助剂的加入在不同程度上提高了PdC l2/Cu-HM S催化剂的活性,其中四乙基溴化胺(TEAB)的效果最佳,TEAB的最佳负载量为n(TEAB)∶n(Pd)=12∶1,产物DEC的时空收率达到187.93g/(L.h)。     

Cu-Ce/HZSM-5催化剂上的乙醇芳构化反应

以浸渍法制备了Ce/HZSM-5、Cu/HZSM-5、Cu-Ce/HZSM-5系列催化剂,采用XRD、氮气物理吸附和氨气程序升温脱附方法对其进行了表征,并考察了其催化乙醇芳构化性能。结果表明,Ce和Cu的负载降低了HZSM-5分子筛的比表面积,但分子筛保持原有的骨架结构,且强酸量减少、中强酸量和弱酸量增多;先浸渍Ce再浸渍Cu,Ce和Cu的负载量分别为1.2%和5%的HZSM-5催化剂具有最佳的乙醇芳构化催化性能,在反应温度350℃、质量空速1.0h-1条件下,芳烃收率可达67.6%。     

Mo/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体、采用等体积浸渍法制备了不同Mo负载量的Mo/HZSM-5催化剂,采用BET,XRD,NH3-TPD,H2-TPR,TG等方法考察了Mo负载量对催化剂的结构、表面酸性和还原性的影响,并与催化剂的乙醇脱水反应活性和稳定性进行了关联。实验结果表明,随Mo负载量的增加,催化剂的比表面积和孔体积逐渐减小、总酸量减少、中强酸量逐渐增加。Mo负载量为5.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂(MHZ-5.0)的中强酸量较多,催化活性最佳;Mo负载量为10.0%(w)的Mo/HZSM-5催化剂中部分Mo抽提了骨架铝,破坏了分子筛骨架结构,催化活性下降。在反应温度250℃、重时空速3.0 h-1、0.1 MPa、MHZ-5.0催化剂6 g、50%(w)乙醇溶液进料的条件下反应200 h后,乙醇转化率和乙烯选择性仍维持在97%以上,远高于HZSM-5分子筛原粉,说明Mo的添加不仅提高了催化剂的活性还有效延长了催化剂的使用寿命。     

二氯甲烷在Ce_yV_(1-y)O_x/HZSM-5上的催化燃烧性能

采用等体积浸渍法制备了不同铈钒摩尔比、不同活化温度(t)和不同负载量(m%)的一系列w%CeyV1-yOx/HZSM-5(t)催化剂,研究了其对低浓度二氯甲烷的催化燃烧活性及稳定性,考察了n(Ce)∶n(V)、负载量、活化温度对催化剂性能的影响。采用XRD,BET,NH3-TPD,XPS等手段对使用前后的催化剂进行了表征。实验结果表明,活化温度为400℃的15%Ce0.7V0.3Ox/HZSM-5(400)催化剂的活性最好,在反应温度300℃时二氯甲烷的转化率达99.6%,连续反应200 h时二氯甲烷转化率仍大于95%;使用后的15%Ce0.7V0.3Ox/HZSM-5(400)催化剂没有新的物相生成,具有较好稳定性。     

碳四烯烃催化裂解制丙烯和乙烯

以超细SiO_2为载体、高硅铝比的ZSM-5分子筛为活性组分,通过挤条成型制成ZSM-5/SiO_2催化剂,用MgO、CaO和B_2O_3对催化剂进行改性,考察了催化剂的稳定性,并采用XRD和SEM对催化剂进行了表征。表征结果显示,成型、改性和蒸汽处理对ZSM-5分子筛的晶型没有造成影响。实验结果表明,经CaO-B_2O_3改性后再在600℃、常压、蒸汽重时空速1h~(-1)的条件下处理24h的Cao-B_2O_3/ZSM-5/SiO_2催化剂的稳定性较好;采用该催化剂,在520℃、0.1MPa、水与碳四原料质量比0.2、重时空速3h~(-1)的条件下连续反应25d,反应产物组成稳定,碳四烯烃转化率大于65%,丙烯收率大于31%,乙烯收率大于6%,催化剂的积碳量(质量分数)为4.0%。     

用于苯酚与异丙醇烷基化反应的分子筛催化剂

研究了HZSM-5,HMCM-49,HMCM-41分子筛催化苯酚与异丙醇烷基化反应的性能,采用X射线衍射和NH3程序升温脱附等方法对分子筛进行了表征。实验结果表明,反应温度、分子筛的酸强度和酸量以及孔道结构是影响分子筛催化苯酚与异丙醇烷基化反应性能的重要因素,反应结果是各种因素共同作用的结果。以酸强度高、酸量多的微孔HZSM-5分子筛为催化剂,烷基化反应的主要产物为对异丙基苯酚,但其催化活性和稳定性相对较差;以中等酸量、超笼结构的HMCM-49分子筛为催化剂,低温时烷基化反应的主要产物为邻异丙基苯酚,高温时烷基化反应的主要产物为对异丙基苯酚,且HMCM-49分子筛有较高的催化活性及稳定性;以低酸量、中等酸强度的中孔HMCM-41分子筛为催化剂,其催化活性与稳定性都较差,且有较多的O-烷基化产物生成。