用固体酸催化羧酸酯化反应(Ⅰ)

本文用HZ型固体酸催化剂制备戊酸系列酯及羧酸系列辛酯,催化剂用0.1—0.3克(以摩尔羧酸计),在90—140℃下羧酸和醇反应4—5小时,酯产率均可达93％以上。试验探讨了催化剂用量,料比、反应时间对酯产率的影响。对酯产物进行了物理性质测定,其结果与文献值或计算值基本相符。试验表明HZ型固体酸是饱和直链羧酸和伯醇直接酯化的特效催化剂。     

固体酸催化正己醇酯化反应的研究

分别以固体酸CsnH3 -nPW12 O40 和SO2 -4/ZrO2 为催化剂研究了正己醇酯化反应。考察了磷钨酸铯盐中铯含量和酸强度、SO2 -4/ZrO2 中酸浓度和酸强度以及不同有机酸对正己醇酯化反应的影响。结果表明 ,正己醇的酯化反应活性随着固体酸的酸强度和比表面积的增加而增加。利用IR、XRD、空气吸附法等检测手段分别对催化剂进行了表征。     

用固体酸催化制备羧酸酯

本文以 Hz 型固体酸代替硫酸作为酯化反应催化剂,通过直接酯化制备羧酸酯,产高质纯;对产物的物理常数(沸点、比重、折光率)进行了测定,还作了红外光谱分析和部分酯产物的元素分析。     

固体酸催化肉桂酸酯化反应的研究

用强酸性离子交换树脂作为液固相酯化反应的催化剂，合成了肉桂酸系列酯。实验探讨了催化剂类型及用量、料比、反应时间和带水剂对酯产率的影响。     

固体酸催化富烃燃料-甲醇酯化反应

以对甲基苯磺酸为催化剂,催化光皮树油半成品富烃燃料与甲醇进行酯化反应,考察了甲醇与半成品富烃燃料的摩尔比(简称醇油比)、反应温度、反应时间、催化剂用量等对富烃燃料酸度的影响,同时对酯化前后的试样进行了FTIR表征,并对酯化后的富烃燃料进行了GC—MS分析。得到的适宜反应条件为:醇油比10:1、反应温度80℃、反应时间110 min、催化剂对甲基苯磺酸用量为半成品富烃燃料油质量的0.20%;在此条件下,富烃燃料的酸度(以100 mL试样消耗KOH的质量计)由酯化前的3 400 mg降至酯化后的5.95 mg。FTIR表征和GC-MS分析结果表明,酯化后富烃燃料中的酯类成分含量明显增加,酯化后的富烃燃料较光皮树油生物柴油具有更低的酸值和更高的热值。     

用固体酸催化甲基丙烯酸酯化反应

本文用Hz型固体酸代替硫酸作为酯化反应催化剂制备甲基丙烯酸酯类,酯产率高,并测定了酯产物的物理性质。实验表明,本制备方法可克服硫酸作为酯化催化剂所产生的弊端。     

SiO_2负载硫酸锆固体酸催化酯化反应

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2载体,同时采用浸渍法制备了SiO2负载Zr(SO4)2固体酸催化剂(Zr(SO4)2/SiO2),并将其用于催化油酸与乙醇进行酯化反应;考察了催化剂焙烧温度、Zr(SO4)2负载量、n(乙醇)∶n(油酸)、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。实验结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,Zr(SO4)2/SiO2催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中具有较高的活性。最佳反应条件为:以焙烧温度为250℃制得的Zr(SO4)2负载量为25%的Zr(SO4)2/SiO2为催化剂,n(乙醇)∶n(油酸)=6,催化剂占油酸的质量分数为5.0%,反应时间6h。在此条件下,油酸乙酯的收率可达94.8%。Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备方法简单、活性高,产品收率高,后处理简便,无三废污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

新型固体酸催化乙酸/丁醇气相酯化反应的研究

制备了SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/Fe2 O3 SiO2 ,SO4 2 -/ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/TiO2 SiO2 等固体酸 ,用于催化乙酸 /丁醇气相酯化反应 ,发现SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 新型固体酸具有良好的催化性能 ,乙酸丁酯收率可达 86 32 % ,选择性可达 93 15 % ,是一种有较好应用前景的新型环境友好气相酯化反应催化剂 ;在该反应中 ,反应物料空速、反应温度对反应影响较大 ,而在实验范围内的催化剂颗粒大小对反应影响较小。对催化性能较好的SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 型固体酸进行了XRD表征 ,该类催化剂中成分主要以无定形状态存在。     

大比表面积花生壳碳基固体酸催化油酸与甲醇酯化反应

以花生壳为原料,通过活化、部分碳化-磺化过程,制备了具有大比表面积的碳基固体酸(CSALA)。使用N_2等温吸附-脱附、SEM、XRD、FT-IR、XPS和酸碱滴定等方法对其进行表征,结果表明,CSALA是由聚芳香碳层组成的无定形碳材料,比表面积为329.3 m~2/g。在催化油酸和甲醇酯化反应中,CSALA催化活性优于小比表面积碳基固体酸CSA(3.7 m~2/g);在优化的反应条件下,油酸转化率为96.6%。CSALA的高活性可归因于其大比表面积和较高的—SO_3H密度。CSALA的稳定性较差,重复使用时活性下降严重,这是由于其表面—SO_3H基团在溶剂甲醇中脱落造成的。由于CSA较为致密,其稳定性优于CSALA。     

钨锗酸催化酯化反应的研究

用钨锗酸催化羧酸与醇的酯化反应,其反应速度快,酸转化率高,工艺简单,对设备腐蚀小。此催化剂再生容易,可反复使用。     

羧酸酯化反应催化剂研究新进展

羧酸酯是重要的化工原料。羧酸酯的合成主要用硫酸作催化剂,但这种催化剂有许多缺点。本文介绍了羧酯化反应催化剂的研究进展。     

固体酸催化酯化酸化油合成生物柴油的研究

介绍了一种改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂,适用于工业精制脂肪酸和泔水油等酸化油原料制取生物柴油。改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂改变了SO4^2-／粘土催化剂的酸性分布,酸性增强。正丁胺-TPD法的测试结果表明,它是一种中等强度的酸性催化剂。使用改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂合成生物柴油,反应条件为：反应温度70℃,醇油质量比0．43：1,催化剂用量为原料油投料用量的5％,反应时间为6～8h（视原料酸值而定）。在规定的反应条件下,使用工业精制脂肪酸原料,达到相同的转化率时,改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂可循环使用20次;使用泔水油为原料,须对原料和粗产品进行精制,能得到合格产品。说明改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂的酯化催化活性和稳定性好,有良好的工业应用前景。     

用固体酸催化合成庚酸酯

用HZ型固体酸为催化剂,通过直接酯化合成庚酸酯。催化剂用量为0.2克(以摩尔庚酸计),庚酸和醇在90—140℃下反应4小时,酯产率均可达到理论值的94％以上,对酯产物进行了物理性质测定,还作了元素分析和红外光谱分析,实测值接近文献值或计算值。     

杂多酸催化剂在羧酸酯化反应中的应用

以磷钨杂多酸取代硫酸作催化剂,制备部分乙酸酯和羧酸丁酯,收率能达到或超过用硫酸催化的水平。反应条件:催化剂用量为反应液的1％～2％,醇酸摩尔比为0.8～1.0,酯化反应时间为2h。     

苯酚与叔丁醇烷基化固体酸催化反应动力学

在N₂气流中对分子筛固体酸催化剂分别进行不同温度的热处理,然后在确定条件下进行不同质量空速的苯酚与叔丁醇烷基化反应。结果表明,由于存在外扩散阻力影响,苯酚转化率随着质量空速增大先升高后减小。反应动力学方程推导确定了考虑外扩散影响的苯酚叔丁基化反应动力学模型方程,通过参数估值确定了模型参数,模型统计检验结果显示,所建模型具有较高的模拟计算精度。比较不同温度热处理催化剂催化苯酚烷基化反应宏观反应速率常数可知,100℃处理的催化剂的催化活性较高。模型预测结果表明,外扩散有效因子随着流体空塔流速增大先快速增大,然后逐渐趋于1,当流体空塔流速达到0.53 m/h时,已经消除了外扩散阻力的影响。     

新型碳基固体酸催化合成缩醛(酮)

以羟乙基磺酸和呋喃甲醛为原料,采用水热碳化缩合法合成了一种新型碳基固体酸催化剂,并将其用于催化丁酮与乙二醇缩合合成缩酮;考察了原料配比、反应时间、催化剂用量等因素对合成反应的影响,得到了优化反应条件;同时研究了该催化剂催化其他醛(酮)化合物与二醇反应的活性。实验结果表明,该碳基固体酸具有很高的催化活性,催化丁酮与乙二醇缩合反应的最佳条件为:n(乙二醇)∶n(丁酮)=1.2、催化剂用量为反应物质量的0.7%,反应1.5h。在此条件下,丁酮转化率达93.5%,产物缩酮的选择性达99.1%。该碳基固体酸还可催化各种醛(酮)与二醇进行缩合反应,在最佳反应条件下,醛(酮)的转化率高达90%以上,缩醛(酮)的选择性高达97%以上。该反应具有催化剂用量少及重复使用活性高、后处理简单、反应时间短和无污染等优点。     

反应精馏(Ⅱ)

<正> 四、反应精馏过程的数学模拟 Hunek等曾对反应精馏的数学模型和计算方法作了较详细的综述,但他们列举的方法并不能用来很好地模拟反应精馏过程。从原则上讲,除了在组份物料衡算式中考虑由于化学反应而引起该组份的生成或消失项,在能量衡算式中考虑反应热效应项以及与反应速度表达式或化学平衡表达式一起联解外,反应精馏的数学模型与单纯的精馏过程没有很大的区别。但是正由于反应速度项的存在,使这一组模型方程表现有很强的非线性,致使迭代过程难以收敛。     

固体超强酸在酯化反应中的应用

用MxOy-SO_4~(2-)型固体超强酸催化剂酯化反应,考察了催化剂制备条件、催化剂用量、酸醇分子量、摩尔配比等因素对酯化反应的影响,表明固体超强酸是有效的酯化反应催化剂。     

催化酯化反应中固体酸催化剂研究进展

介绍了国内外对SO4^2-／Mx0y型固体超强酸、沸石催化剂、固体杂多酸和强酸性阳离子交换树脂等固体酸催化剂催化酯化反应的最新研究进展,比较了4类固体酸催化剂的优缺点。重点讨论了SO4^2-／MxOy型固体超强酸的载体和表面促进剂的选择,指出SO4^2-／MxOy型固体酸是催化酯化反应较理想的催化剂。     

在固体酸催化剂上丁酸酯化反应

用固体酸ＨＺＢ作催化剂，在固定床和釜式反应器内，研究了正丁酸和乙醇的酯化反应。结果表明：ＨＺＢ对正丁酸的酯化是一个有效的催化剂。在固定床反应器内，当反应温度为１１０℃、ｎ（乙醇）／ｎ（正丁酸）＝５、ＬＨＳＶ＝５ｈ－１时，正丁酸的转化率可达９９％以上。