膜反应器中镁铝复合氧化物催化乙醇与环氧乙烷的醚化

采用连续式膜反应器,在镁铝复合氧化物催化剂的作用下,以乙醇和环氧乙烷为原料,合成了乙二醇乙醚.通过确定合适镁铝摩尔比的催化剂,考察不同的反应温度以及空时的影响,得到了在以Mg/Al摩尔比=3的镁铝复合氧化物作为催化剂,在反应温度110℃、空时为2h时,乙二醇乙醚的选择性可达82.96%.     

分子筛负载TiO_2/SO_4~(2-)催化合成乙二醇单乙醚乙酯

采用液相沉积法制备了由分子筛负载TiO2 /SO2 -4 的固体超强酸催化剂 ,考察了该催化剂对乙二醇单乙醚与乙酸酯化的反应条件 :反应物醇酸摩尔比 1∶1 3,催化剂用量 5 % (以乙二醇单乙醚质量为基准 ) ,催化剂活化温度 5 5 0℃ ,并以此条件合成了乙二醇单乙醚乙酯 ,产率为 84 6 %。     

介孔分子筛负载杂多酸催化剂催化合成邻苯二甲酸二辛酯

采用介孔分子筛负载杂多酸为催化剂,在釜式反应器内对苯酐和正辛醇的酯化反应进行了研究,考察了催化剂的活性、选择性和稳定性,结果表明,在组成适宜的催化剂和适当的反应条件下,苯酐转化率可达98%,DOP选择性可达100%,且催化剂可重复多次使用。     

由乙醇和乙二醇直接法合成乙二醇单乙醚

以乙醇和乙二醇用直接法合成乙二醇单乙醚,探索了催化剂种类、反应温度、压力等因素对反应的影响,结果表明:以无水AlCl3为催化剂,乙二醇与乙醇的摩尔比为1:4,在240℃,压力7 MPa的条件下反应4 h,当催化剂用量为反应物总量的4%时,乙二醇的转化率35.8%,乙二醇单乙醚的选择性59.5%。通过单因素正交实验优化后,仍以无水AlCl3为催化剂,乙二醇与乙醇的摩尔比为1:4,在260℃,压力6 MPa的条件下反应4 h,乙二醇的转化率提高到38.8%,乙二醇单乙醚的选择性提高到59.9%。此外,考察了AlCl3/Na2HPO4复合催化剂在不同比例时对反应的影响。当无水AlCl3与Na2HPO4的摩尔比为1:3时,乙二醇的转化率为25.1%,乙二醇单乙醚的选择性为72.3%。     

分子筛负载TiO2／SO4^2—催化合成乙二醇单乙醚乙酯

采用液相沉积法制备了由分子筛负载TiO2/SO4^2-的固体超强酸催化剂，考察了该催化剂对乙二醇单乙醚与乙酸酯化的反应条件：反应物醇酸摩尔比1：1.3，催化剂用量5％（以乙二醇单乙醚质量为基准），催化剂活化温度550℃，并以此条件合成了乙二醇单惭醚乙酯，产率为84.6％。     

N-乙烯基己内酰胺的合成

乙炔为乙烯化剂,分别在500 mL搅拌釜式反应器、500 mL塔式反应器和8 000 mL喷射环流反应器中,研究了N-乙烯基己内酰胺(NVCL)的合成。用己内酰胺(CL)和KOH制得己内酰胺钾盐为催化剂,添加助催化剂18-冠醚-6,以乙炔和己内酰胺为原料,常压法合成NVCL。粗产品经减压蒸馏及进一步精馏分离得到质量分数98%的NVCL。用FTIR、GC/MS对它的结构进行了测试和表征。研究结果表明,釜式反应器中CL转化率为30.5%时,NVCL选择性为73.4%;塔式反应器中CL转化率为31.4%时,NVCL选择性为79.2%;喷射环流反应器中CL转化率为56.7%时,选择性达85.6%。抑制反应过程中物料的黏稠化是制约合成放大成功的关键因素。     

磺酸树脂催化甲缩醛一步羰化制高附加值甲氧基乙酸甲酯

甲氧基乙酸甲酯（MMAc）是重要的精细化学品,同时是拟开辟的由合成气间接法制乙二醇的中间产物。鉴于文献报道的甲缩醛（DMM）气相羰化制MMAc存在CO与DMM比例过高（>100）,CO一次转化率过低（<0.5%）等缺点,采用釜式反应器,系统研究液相DMM羰基化反应过程中诸多因素,如溶剂种类、不同牌号磺酸树脂催化剂、反应温度、压力、反应时间、催化剂前处理等因素对DMM转化率以及产物MMAc选择性的影响。环丁砜显著提高了CO在液相中的溶解度,并有效抑制醛基游离以及DMM歧化反应,使DMM最大限度地向羰化反应方向进行。采用H-Y分子筛为催化剂,在反应温度120℃,初始反应压力3.0 MPa时,MMAc选择性仅为5%,而以磺酸树脂为催化剂时,MMAc选择性可以达到45%,说明磺酸树脂催化剂比H-Y分子筛具有更强的羰化能力。DMM在H-Y分子筛微孔表面更易发生歧化反应,导致二甲醚选择性大于90%。DMM转化率随反应温度、压力的增高和反应时间的增长而增大,MMAc选择性随反应时间增长和压力增高而提高、随着反应温度的升高先提高后降低。随着催化剂前处理温度升高,树脂催化剂中吸附的水含量逐渐减少,MMAc选择性逐步提高,但过高温度会导致催化剂孔道塌陷、表面结焦,羰化效果变差。以环丁砜为溶剂,D-009B树脂为催化剂,反应温度110℃、压力5 MPa、反应6 h,DMM转化率接近100%,MMAc选择性达到74.32%,显示较好的工业应用前景。     

间苯二酚还原制备1,3-环己二酮的连续流技术开发

针对间苯二酚釜式加氢反应中存在的安全隐患显著、返混严重等问题,研究了间苯二酚通过连续流反应技术催化加氢合成1,3-环己二酮。结果表明,金属催化剂的催化性能大小为Pd>Ru>Ni;以5%Pd/C粉末催化剂为例,将反应器从釜式反应器转移至固定床反应器明显抑制了过度还原副产物的生成,可实现反应选择性>99.9%;Pd负载的颗粒催化剂比起粉末催化剂展现出更好的稳定性,使用5%Pd/Al₂O₃颗粒催化剂在415 min内可得到1,3-环己二酮的质量分数为63.2%的气体,并可通过水洗实现催化剂再生,连续加氢工艺操作简单、安全、高效。     

Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂催化对苯二酚加氢

采用浸渍沉淀法制备了Ru/Na-H-ZSM-5系双功能催化剂,利用XRD、SEM、TEM、FT-IR及电泳仪等对催化剂结构、晶形外貌、孔道特点及表面电性进行测试,并在釜式反应器中进行催化性能评价。结果表明,Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂用量0.5 g,反应压力3.0 MPa,反应温度130℃,反应时间3.0 h和Ru负载质量分数3.0%的条件下,对苯二酚转化率可达98.9%,目标产物1,4-环己二醇选择性达到85.2%。催化剂Ru/Na-H-ZSM-5用于对苯二酚加氢制备1,4-环己二醇反应活性组分Ru是关键所在,而分子筛结构以及电负性对于其反应有重要影响。     

磺酸树脂催化甲缩醛一步羰化制高附加值甲氧基乙酸甲酯

甲氧基乙酸甲酯(MMAc)是重要的精细化学品,同时是拟开辟的由合成气间接法制乙二醇的中间产物。鉴于文献报道的甲缩醛(DMM)气相羰化制MMAc存在CO与DMM比例过高(100),CO一次转化率过低(0.5%)等缺点,采用釜式反应器,系统研究液相DMM羰基化反应过程中诸多因素,如溶剂种类、不同牌号磺酸树脂催化剂、反应温度、压力、反应时间、催化剂前处理等因素对DMM转化率以及产物MMAc选择性的影响。环丁砜显著提高了CO在液相中的溶解度,并有效抑制醛基游离以及DMM歧化反应,使DMM最大限度地向羰化反应方向进行。采用H-Y分子筛为催化剂,在反应温度120℃,初始反应压力3.0 MPa时,MMAc选择性仅为5%,而以磺酸树脂为催化剂时,MMAc选择性可以达到45%,说明磺酸树脂催化剂比H-Y分子筛具有更强的羰化能力。DMM在H-Y分子筛微孔表面更易发生歧化反应,导致二甲醚选择性大于90%。DMM转化率随反应温度、压力的增高和反应时间的增长而增大,MMAc选择性随反应时间增长和压力增高而提高、随着反应温度的升高先提高后降低。随着催化剂前处理温度升高,树脂催化剂中吸附的水含量逐渐减少,MMAc选择性逐步提高,但过高温度会导致催化剂孔道塌陷、表面结焦,羰化效果变差。以环丁砜为溶剂,D-009B树脂为催化剂,反应温度110℃、压力5 MPa、反应6 h,DMM转化率接近100%,MMAc选择性达到74.32%,显示较好的工业应用前景。