异长叶烯酮的绿色合成

以富氧空气为氧化剂,催化氧化异长叶烯合成香料异长叶烯酮,系统考察了富氧空气中氧的体积分数、气体通量及反应温度等因素对反应转化率和收率的影响,确定了反应最佳条件:富氧空气中φ(O2)=33.1%,反应温度60℃,气体通量60 mL/m in,反应12 h,转化率达87.5%,收率达78.0%。反应条件温和,过程无有机溶剂参与,分离纯化简单,环境友好,适于工业化生产。     

重质松节油直接异构制备异长叶烯的研究

探讨了以重质松节油为原料进行直接异构化制备异长叶烯的新工艺,选出了较为理想的GO₄^n-/TiO₂(A)固体超强酸催化剂,确定了较好的反应条件为:催化剂用量为原料质量的 1%~2%、异构化反应温度190~200℃,反应时间 4 h,异长叶烯得率达到 90% 以上,为工业化生产异长叶烯探索了一条"绿色"新工艺途径。     

2-羟甲基异长叶环烷和2-羟甲基异长叶烯的合成及结构表征

本文报道了通过异长叶烯的Prins反应产物水解制得木香型香料2-羟甲基异长叶环烷和2-羟甲基异长叶烯的方法。研究了反应时间，催化剂用量等因素对反应结果的影响，并介绍了用柱色谱淋洗梯度分离技术分离以上两种产物的方法以及利用几种光谱法对产物结构进行表征。     

异长叶烷酮的制备工艺研究

本文介绍了一种从长叶烯制备异长叶烷酮的新工艺。以浓硫酸为催化剂,以冰乙酸为溶剂,先将长叶烯异构化成异长叶烯,再在同一介质中直接加入30％的过氧化氢,在指定的温度下反应6～8小时,主要产物是异长叶烷酮的两种差向异构体(α-和β-异构体)。它们的总含量达65％左右。经差向异构化反应后,β-异构体可转化为α-异构体,蒸馏后的产物中异长叶烷酮的含量提高到70～80％,产物中不含不饱和的异长叶烷酮。该工艺的特点是不需要将异长叶烯从长叶烯异构化混合物中分离出来,可直接氧化。与重铬酸盐法比较,本氧化反应无需使用大量的浓硫酸,氧化过程反应中不产生废渣,废气,更能适合于工业化生产。     

长叶烯制备异长叶烷酮的研究

以脱石竹烯重质松节油为原料,经酸性异构、环氧化、差向异构合成了饱和异长叶烷酮,并探讨了反应机理。异长叶烯环氧化投料为n(异长叶烯):n(冰醋酸):n(过氧化氢)=1:3:3,加料温度为30～35℃,加料时间为4h,回流温度为30～40～50℃,回流时间为14h,环氧异长叶烷收率达21.4%,环氧异长叶烷进一步差向异构得到饱和异长叶烷酮。     

O-甲基丙烯酰-氧乙基二甲基环氧丙基氯化铵的合成与表征

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和环氧氯丙烷(ECH)为主要原料,合成了一种活性体O-甲基丙烯酰-氧乙基二甲基环氧丙基氯化铵(ODEAC)。采用单因素实验分别讨论了反应溶剂、反应温度、物料比及反应时间对产物的转化率和环氧值的影响,确定了最佳合成工艺为:反应温度60℃,反应溶剂为异丙醇,物料比n(ECH)∶n(DM)=1∶1.6,反应时间4 h,在该条件下目标产物的转化率可达91.67%。并采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(1HNMR)对产物结构进行了表征。     

异丁醛经Tishchenko反应一步 制异丁酸异丁酯

异丁酸异丁酯是一类重要的化学品,可作为香精香料或溶剂。以异丁醇铝为催化剂催化两分子异丁醛Tishchenko反应一步制异丁酸异丁酯,并通过单因素实验法进行异丁酸异丁酯合成工艺条件的研究,确定其较佳合成工艺条件为m(异丁醇铝)∶m(异丁醛)=1∶10,反应温度10℃,反应时间3.5 h。在该工艺条件下,异丁醛的转化率大于99%,异丁酸异丁酯的产率大于95%。     

对甲苯磺酸催化合成异丁酸异丁酯

以对甲苯磺酸为催化剂催化合成了异丁酸异丁酯,确定了醇化的最优条件,并通过正交试验确定了影响该反应的主要因素.结果表明,最佳反应条件是:n(醇)∶n(酸)=1.2∶1,异丁酸用量为1 mol,反应温度约为100 ℃,反应时间为2 h的情况下,对甲苯磺酸用量为0.02mol,异丁酸的转化率可达到95.49 %,并且确定了温度是影响该反应的主要因素.     

用于燃烧的富氧工艺

利用热天平研究了煤在不同的氧气浓度条件下的燃烧行为,利用中空纤维膜组件进行了氧气富集试验,研究了操作工况对富氧空气通量和氧气浓度的影响。结果表明随着氧气浓度的增加,煤的着火温度及燃烬温度提前,燃烧速度增大,富氧空气的体积分数为30%左右较为合适。用于燃烧的富氧工艺的温度为20 ℃,压力为0.9 MPa,回收率应控制在90%左右。     

固体超强酸TiO2／SO4^—2催化合成水杨酸异戊酯工艺过程研究

以异戊醇和水杨酸为原料,以化学纯的硫酸钛为催化剂合成水杨酸异戊酯,研究了醇酸比、催化剂用量、反应时间和带水剂用量等对反应转化率的影响,以及反应产物的精馏分离条件.同时根据非等温变体积条件下动态液固相反应的特点,建立了合成过程的宏观动力学方程.结果表明在醇酸摩尔比2.5、反应温度125～132 ℃、催化剂和带水剂用量均为反应物质量的3%、反应8小时条件下,水杨酸的转化率可达99.3%以上,收率达92%以上.该酯化反应服从二级动力学模型,宏观活化能为7.9474×104 J/mol,频率因子为1.4763 ×109 L/mol·h.     

基于Aspen Plus的Shell气流床工业气化炉模拟

基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,本文建立了煤粉在Shell气流床中的气化模型。该模型预测气化温度和煤气组成,与文献试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究了氧煤比、氧气体积分数和氧气预热温度对气化结果的影响,并进行了正交模拟计算,研究了以上3种因素共同作用的结果。结果表明：氧煤比增加使碳转化率升高,冷煤气效率先升高后降低,并在氧煤比为0.9kg/kg时取得最大值77.72%;氧气体积分数增加使煤气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气体积分数为50%时,冷煤气效率可达82.6%;氧气预热温度增加使碳转化率、冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气预热温度为600℃时,冷煤气效率可达82%。通过正交模拟计算综合分析,氧煤比对冷煤气效率和碳转化率的影响作用占首位,氧气体积分数对煤气热值、有效气体积分数、煤气产率的影响作用占首位,氧气预热温度对煤气化指标影响较小。在实验范围内,当氧煤比0.8kg/kg、氧气体积分数100%、氧气预热温度300℃时的煤气热值达到最大值3011kcal/m³;当氧煤比为0.8kg/kg、氧气体积分数60%~100%、氧气预热温度300~500℃时的冷煤气效率达到最大值83.46%。     

环己烷富氧氧化制环己酮的研究

研究了环己烷富氧氧化的特征,考察了进气氧浓度的提高对反应速度、选择性、安全性和经济性的影响。通过工业化试验,控制氧气体积分数30%,反应温度160～175℃,压力1.0～1.2MPa,环己烷氧化转化率为3%～4%,能很好实现富氧氧化反应,氧化尾气的氧气体积分数可以安全控制在2%～3%。环己烷富氧氧化可用于环己酮装置的改扩建,较空气氧化经济性好。     

净化黄磷尾气CO变换制氢最佳工艺条件选择

为选择含高体积分数CO净化黄磷尾气变换制氢最佳工艺条件,对影响其变换率的反应温度、空速、汽气体积分数比、CO2体积分数几个主要因素进行了综合研究。采用均匀设计方法,以B112型高温变换催化剂为例,对含高体积分数CO净化黄磷尾气变换工艺条件进行了系统研究。研究结果表明:影响其变换效率的因素由大到小依次为反应温度、空速、汽气体积分数比、CO2体积分数;通过模型优化及实验验证,结合工业实际,得到优化的工艺条件为反应温度490℃,空速为1 000 h-1,汽气体积分数比为2.5,CO2体积分数为1%,可得CO变换率为88.9%;回归方程模型高度显著可信。     

氯化氢氧化反应-脱水耦合制氯工艺

根据对氯化氢氧化平衡的计算和分析,提出将反应-脱水耦合技术应用于氯化氢氧化过程中,研究了反应-脱水耦合的模拟工艺. 结果表明,在氯化氢连续氧化的过程中,增加脱水过程能有效提高氯化氢的反应转化率. 考察了在氧气不过量情况下的多步脱水循环过程,结果显示提高二次氧化反应的温度可明显提高氯化氢的转化率,在HCl/O2摩尔比为8:1的条件下经过多步脱水循环反应,氯化氢的总转化率可以达到49.3%,反应混合气中氧气的体积含量低于0.2%. 该混合气可直接用于有机氯化过程.     

温度和氧浓度对PX氧化的影响

根据不同温度、氧浓度下实测的PX液相催化氧化各中间组分浓度 时间关系,采用双曲型的动力学模型拟合实验数据,得到了各步反应活化能数据和速率常数与氧浓度的关系式。结果说明,PT酸氧化为4 CBA这一步的活化能最大,是整个连串反应过程的速率控制步骤;反应有一个氧浓度门槛值,在此值以上,反应速率不再明显增大,在此值以下,反应速率随氧浓度增大而增大。工业尾氧体积分数一般在4%～5%,相应的反应速率在最大速率的90%左右。     

进气氧浓度对PX氧化反应器的影响

以对二甲苯（PX）液相催化氧化反应器的连续鼓泡釜模型，对尾氧浓度保持3．5％时不同进气氧浓度下的反应器进行了模拟。模拟计算发现反应温度随着进气氧浓度的增加而升高，可以通过减少塔顶抽出水量或降低反应压力维持反应釜温度不变。较高的氧浓度进气对反应器操作的影响主要表现在温度效应和浓度效应上，温度效应使得主反应的速率增加，浓度效应却降低主反应的速率。随着进气氧浓度的增加，温度效应和浓度效应共同作用的结果是氧化反应器的生产能力先增大后减小，因此存在一个适宜的进气氧浓度，由计算得到为26.6％。     

铬铁矿回转窑氧体积分数分布的模拟仿真

针对铬铁矿氧化焙烧过程中氧对窑内温度分布的影响和对提高铬氧化率的重要作用,利用数值仿真（CFD） 方法研究了回转窑内氧体积分数的分布情况。主要分析了空气焙烧过程中回转窑内氧体积分数分布的一般规律,讨论了空气过剩系数和一、二次风中氧体积分数的变化对焙烧温度、氧体积分数的影响。结果表明,空气过剩系数为1.7时,窑内壁附近氧体积分数沿窑长方向不断减小,在高温氧化带之后窑内氧分布趋于均匀,窑尾烟气中氧体积分数约为7.5%;空气过剩系数为1.7左右时较为合理;随着一、二次风中氧体积分数的增加,窑内温度先是明显升高,后略有降低。     

焦炉煤气非催化部分氧化制合成气实验研究与数值模拟

在带有单孔喷嘴石英管反应器实验的基础上,对焦炉煤气非催化部分氧化工艺制合成气进行了研究,分析了O_2/GAS比对合成气各组分含量的影响,反应器中反应过程和温度分布及出口产品组成.实验结果表明CH4转化率随O_2/GAS比增大而增大,O_2/GAS比调节到0.22～0.26时,CH_4转化率达到95%～97%,此时合成气CH_4含量低于1%.利用CFD软件平台对转化反应器进行了数值模拟.模拟结果显示,流量一定时出口气体组分H_2与CH4分别随着进气氧气与焦炉煤气体积流量比值的增加而减少.CO和CO_2分别随着比值的增加而增加.出口气体有效组分摩尔分数随进气流量的变化不是非常明显.在壁面温度为1 100 K时转化效果最好.     

氧气法合成乙醛酸的中试研究

中试结果表明 ,在复合催化剂作用下 ,用低压氧气氧化乙二醛水溶液 ,可成功合成乙醛酸。电位滴定跟踪反应过程 ,可满意监控乙二醛反应程度。此反应乙二醛转化率 99% ,乙醛酸收率(以乙二醛为基准 ) 94 %。优化工艺为 :介质 pH <1,釜内氧气、水气等混合气体总压 0 12～ 0 13MPa ,w(乙二醛 ) =15 5 6 % ,反应温度 4 5～ 6 0℃ ,时间 4h。