Fe3O4负载催化剂上双环戊二烯氢甲酰化

采用共沉淀法制备系列铁磁性氧化物负载的钴、铑及钴铑双金属催化剂。研究以三苯基膦改性的Co/Fe₃O₄、Rh/Fe₃O₄和Co-Rh/Fe₃O₄催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的催化性能,并对催化剂进行XRD、FT-IR和TPR等表征。结果表明,Co-Rh/Fe₃O₄催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛具有最高的选择性。双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛的过程与反应压力、催化剂与双环戊二烯的质量比、反应温度和溶剂的种类有关。增加催化剂与双环戊二烯质量比和升高温度及压力有利于双环戊二烯的转化和三环癸烷二甲醛选择性,采用极性相对较小的溶剂有利于三环癸烷二甲醛的形成。催化剂重复使用5次,催化活性几乎不变。 在催化剂与双环戊二烯质量比为2∶15、Rh的负载量为1∶100、反应温度140 ℃、反应压力7 MPa和反应时间5 h条件下,双环戊二烯转化率达99%以上,三环癸烷二甲醛选择性达60%以上,进一步延长反应时间至12 h,三环癸烷二甲醛选择性超过90%。     

基于溶剂极性的双环戊二烯氢甲酰化反应探索研究

以三苯基膦改性的铁磁性氧化物担载的钴铑双金属为催化剂,考察了不同极性溶剂对双环戊二烯（DCPD）氢甲酰化反应合成三环癸烷不饱和单醛和三环癸烷二甲醛的影响。结果表明,溶剂的极性对反应速率和目标产物的选择性有较大的影响,三环癸烷不饱和单醛的生成速率随着溶剂极性的增加呈现增加的趋势;三环癸烷二甲醛的反应速率和选择性随着溶剂极性的增加先增加后降低。以极性值为5.4的丙酮作为溶剂时,合成三环癸烷二甲醛最佳,选择性达到了72%。     

三苯基膦和亚磷酸酯类配体在双环戊二烯氢甲酰化反应中的对比研究

以具有不同取代基的三苯基膦和亚磷酸酯为配体,铁磁性的钴铑双金属为催化剂,考察双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷不饱和单醛的反应。结果表明,反应存在一定的诱导期,诱导期越短,反应速率越快;配体上的取代基对反应活性和产物选择性具有显著影响,吸电子取代基催化活性较高,诱导期较短,反应速率较快,但选择性较低。亚磷酸酯配体中以亚磷酸三苯酯效果最好,与三苯基膦相比,转化率和选择性均相对较低。在考察的配体中,三苯基膦作为配体,三环癸烷不饱和单醛选择性最高,达97%。     

双环戊二烯在水溶性铑膦络合催化体系中的氢甲酰化反应

研究了采用水溶性铑膦络合催化体系对双环戊二烯的氢甲酰化反应，考查了反应温度、相转移剂ＣＴＡＢ、铑催化剂浓度等对反应的影响。氢甲酰化反应的产物经ＧＣ／ＭＳ鉴定是不饱和的三环癸单醛     

铑催化剂在1-辛烯氢甲酰化反应中的应用

从铑膦络合物前体、配体和反应条件等方面考察了均相铑催化剂用于1-辛烯氢甲酰化反应的性质和规律,其中铑膦络合物前体包括三(三苯基膦)羰基氢化铑[Rh H(CO)(PPh_3)_3]、三(三苯基膦)氯铑[Rh Cl(PPh_3)_3]和羰基乙酰丙酮(三苯基膦)铑[Rh(CO)(PPh_3)(acac)],配体包括三苯基膦(TPP)和三苯基氧膦(TPPO)。实验结果表明,在2 MPa、90℃的实验条件下,Rh H(CO)(PPh_3)_3与PPh_3组合时的反应活性及选择性明显高于其他组合,且在反应压力为2 MPa时Rh H(CO)(PPh_3)_3/TPP体系的最佳反应温度为90℃。当反应压力在1~4 MPa时,随着压力的增加,反应活性增加。当Rh浓度固定时,随着TPP用量的增加烯烃转化率略有增加,而正壬醛的选择性明显增加。通过31P核磁共振技术对反应前后催化剂进行表征,结果表明,温度越高,催化剂体系中的膦配体越易被氧化,影响催化活性。     

均相铑膦催化体系下1-癸烯氢甲酰化反应研究

氢甲酰化反应是目前生产醛醇化合物最重要的反应之一,高碳烯烃氢甲酰化工艺改进是研究的难点和热点之一。探索了一种C10烯烃氢甲酰化反应的工艺,以三苯基膦（Ph₃P）和亚磷酸三（2-叔丁基-4-甲氧基苯基）酯（L_A）混合物为配体,与乙酰丙酮二羰基铑原位合成的催化体系催化1-癸烯氢甲酰化反应。系统考察了反应温度、反应压力、铑浓度、膦铑比、无机盐添加剂对反应的影响。结果表明,在n（Ph₃P）/n（L_A）=10、铑质量分数为280 mg/kg,1-癸烯用量（相对于甲苯）为0.3 g/mL,n（膦）/n（铑）=45、反应温度为90 ℃、反应压力为2.0 MPa、n（一氧化碳）/n（氢气）=1条件下反应4 h,1-癸烯转化率为98.1%、醛收率为93.2%、正异比为7.5。研究还发现,在减压蒸馏产物与催化剂分离时,加入无机盐添加剂能够提高催化剂的稳定性,减少铑损失。     

一种合成三环癸烷二甲醛的方法

正本发明涉及一种合成三环癸烷二甲醛的方法,该方法为在催化剂的催化作用下将双环戊二烯在中低压力下氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛;催化剂为担载性催化剂,催化剂的活性组分为铁,钴或铑中的一种或两种,采用沉淀、洗涤、烘干、焙烧、还原活化和膦配体改性等步骤制备催化剂,再将制备的催化剂用于合成三环癸烷二甲醛。     

异丁烯氢甲酰化合成异戊醛的研究

以Rh(acac)(CO)_2/双亚磷酸酯体系为催化剂,提高异丁烯氢甲酰化反应的活性和选择性。在此基础上考察了温度、压力、溶剂、有机碱、催化剂套用等参数对异丁烯氢甲酰化反应的影响。结果表明,以Rh(acac)(CO)_2/双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯为催化体系,铑的溶液浓度为1.55×10^(-3)mol/L,异戊醛为溶剂,三苯基氧膦为有机碱,在110℃下2 MPa的合成气下反应6 h,异丁烯的转化率高达96.82%,选择性为99.75%,套用4次衰减很小。该催化剂体系显著提高了异丁烯氢甲酰化反应的活性和选择性,且具有良好的套用性能。     

不同金属改性剂对Rh/FePO4催化剂氢甲酰化性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同金属（La、Co、Ce、Cr）改性的M-Rh/FePO₄催化剂,考察不同催化剂在1-辛烯氢甲酰化中的反应性能;利用XRD、H₂-TPR、XPS等对催化剂进行表征。结果表明,不同改性剂对Rh/FePO₄催化剂中金属Rh与载体FePO₄改性效果不同,其中金属Cr的加入对Rh/FePO₄催化性能的提高明显优于其他3种改性剂,同时,过多金属Cr的加入降低了催化性能。当金属Cr质量分数为0.1%时,可显著增强金属Rh与载体FePO₄之间的相互作用,在1-辛烯氢甲酰化反应中表现出较好的催化性能,可获得99.4%的转化率和92.8%的醛收率。催化剂经5次循环反应后仍保持较好的活性和选择性,具有良好的循环稳定性。     

双环戊二烯加氢NiMox/γ-Al2O3催化剂耐硫特性的研究

研究了钼元素及其添加量对镍基催化剂在双环戊二烯（DCPD）加氢反应中耐硫特性的影响规律。催化 剂∶DCPD =1∶10,反应温度150℃,压力3.5 MPa,转速600 r/min,噻吩浓度为：500 mg/L时,Ni/γ-Al₂O₃催化剂的双环戊二烯8、9位双键的加氢速率显著降低,3、4位双键的加氢活性完全抑制; 而NiMo_0.2/γ-Al₂O₃催化剂,在4 h内完成加氢反应,四氢双环戊二烯（endo-THDCPD）收率达到98%,抗硫特性显著提高。不同镍钼比的系列催化剂中,NiMo_0.2/γ-Al₂O₃具有最好的加氢活性与耐硫特性。0~2000 mg/L噻吩浓度内,低浓度条件下,NiMo_0.2/γ-Al₂O₃催化剂对双环戊二烯的加氢活性高,选择性好;随着噻吩浓度增加,催化性能有所下降,2000 mg/L时,加氢反应延长至6 h,endo-THDCPD收率降至95%。     

丁腈橡胶催化加氢反应研究

氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性和耐氧性,广泛应用于汽车和石油行业,通过丁腈橡胶溶液均相催化加氢制得,采用铑类和钯类均相催化剂。考察不同溶剂、催化剂及m(Ru)∶m(丁腈橡胶)对丁腈橡胶加氢的影响。采用红外光谱法和核磁法对氢化丁腈橡胶的结构进行分析,筛选出价廉、活性高和选择性高的催化剂。结果表明,在丁腈橡胶加氢反应中,丁酮可作为溶剂,Ru(PPh3)3Cl2催化剂具有高活性和高选择性。在丁酮200 m L、丁腈橡胶5 g、Ru(PPh3)3Cl2催化剂、m(Ru)∶m(丁腈橡胶)=0.000 20∶1、反应温度140℃、氢压8.0 MPa和反应时间4 h条件下,加氢度和选择性均达到100%,具有与Rh(PPh3)3Cl相当的催化性能。     

Ni2P/SiO2催化剂制备及其乙酸加氢制乙醇催化性能评价

通过等体积浸渍和N₂气流中热处理过程制备了系列氧化硅负载过渡金属磷化物催化剂,经乙酸加氢制乙醇反应实验和动力学分析评价催化剂性能。研究结果表明,随着反应温度从280℃升高到340℃,乙酸转化率和乙醇选择性均逐渐提高。随着催化剂制备的P/Ni摩尔比从2：1增大到4：1,催化剂活性和乙醇选择性均先增大后减小,P/Ni摩尔比为3：1催化剂性能较佳。250℃热处理制备催化剂的催化性能优于200℃及300℃。Ni₂P/SiO₂催化剂活性和乙醇选择性均高于Co₂P/SiO₂催化剂。用次磷酸钠作为磷补充源制备催化剂的性能优于次磷酸钾。采用较佳条件下制备的Ni₂P/SiO₂催化剂,在温度340℃、压力2.0 MPa、氢酸进料量比10：1、质量空速0.4 h^-1条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为100%,乙醇选择性达到74.56%,并且适当升高反应温度会进一步提高乙醇选择性。     

ZnBr2–Ph4PI as highly efficient catalyst for cyclic carbonates synthesis from terminal epoxides and carbon dioxide

The catalyst systems composed of ZnBr₂ and different phosphonium salts were examined for solvent-free synthesis of cyclic carbonates from CO₂ and terminal epoxides under mild conditions. Among the catalysts investigated, ZnBr₂–Ph₄PI was found to be the best while those of ZnBr₂–phosphine oxide (Bu₃PO or Ph₃PO) show no catalytic effect. It is apparent that the halide ions of phosphonium salts have an essential role to play in the reaction. The catalytic activity of ZnBr₂–Ph₄PI increases with a rise of Ph₄PI to ZnBr₂ molar ratio up to 6, above which there is little change in catalytic activity. We observed that with a rise in ZnBr₂ to Ph₄PI molar ratio, there is increase in epoxide conversion but decline in TOF_PO (estimated based on the site number of Zn²⁺). The effect of water on the reaction was investigated for the first time. We found that the presence of even a trace amount of water would result in a marked decline in reactivity, and the observation provides a valid explanation for why reproducibility of results is poor among researchers so far. The influences of other parameters such as reaction temperature and CO₂ pressure on the catalytic performance of ZnBr₂–PPh₄I were also studied. It is shown that the catalyst is sensitive to reaction temperature, and a rise of reaction temperature up to 130 °C favors the formation of cyclic carbonates. We observed that activity increases with rise in CO₂ pressure and reaches a maximum at an initial CO₂ pressure of 2.5 MPa. Moreover, a plausible reaction mechanism has been proposed.     

A study on the characteristics of the SO2 reduction using coal gas over SnO2-ZrO2 catalysts

SO₂, which is an air pollutant causing acid rain and smog, can be converted into elemental sulfur in direct sulfur recovery process (DSRP). SO₂ reduction was performed over catalyst in DSRP. In this study, SnO₂-ZrO₂ catalysts were prepared by a co-precipitation method, and CO and coal gas, which contains H₂, CO, CO₂ and H₂O, were used as reductants. The reactivity profile of the SO₂ reduction over the catalysts was investigated at the various reaction conditions as follows: reaction temperature of 300–550 °C, space velocity of 5000–30,000 cm³/g_-cat. h, [reductant]/[SO₂] molar ratio of 1.0–4.0 and Sn/Zr molar ratio of SnO₂-ZrO₂ catalysts 0/1, 2/8, 3/5, 5/5, 2/1, 3/1, 4/1 and 1/0. SnO₂-ZrO₂ (Sn/Zr = 2/1) catalyst showed the best performance for the SO₂ reduction in DSRP on the basis of our experimental results. The optimized reaction temperature and space velocity were 325 °C and 10,000 cm³/g_-cat. h, respectively. The optimal molar ratio of [reductant]/[SO₂] varied with the reductants, that is, 2.0 for CO and 2.5 for coal gas. SO₂ conversion of 98% and sulfur yield of 78% were achieved with the coal gas.     

ZrOCl_2-H_2SO_4/γ-Al_2O_3催化剂的制备及对1-丁烯齐聚反应的催化性能

以γ-Al_2O_3为载体,负载Zr OCl_2和H_2SO_4制备Zr OCl_2-H_2SO_4/γ-Al_2O_3催化剂,并用于1-丁烯齐聚反应。采用气相色谱在线分析,确定产物组成,考察制备条件对催化剂催化活性的影响,通过1-丁烯转化率和主产物选择性确定适宜的反应条件。结果表明,在Zr OCl_2和H_2SO_4负载质量分数为4.5%和焙烧温度500℃条件下制备的催化剂,在反应温度140℃、1-丁烯液时空速2 h-1和N2分压1.4 MPa条件下,表现出较好的催化活性,1-丁烯转化率96.77%,产物以二聚体(C8)为主,选择性85.99%。该催化剂失活后容易再生,且催化活性良好,1-丁烯转化率92.73%,C8选择性86.73%。     

CO hydrogenation over a rhodium vanadate catalyst: Reduction and regeneration of RhVO4 on SiO2

The hydrogenation of CO over an Rh vanadate (RhVO₄) catalyst supported on SiO₂ (RhVO₄/SiO₂) has been investigated after H₂ reduction at 500°C, and the results are compared with those of vanadia-promoted (V₂O₅–Rh/SiO₂) and unpromoted Rh/SiO₂ catalysts. The mean size of Rh particles, which were dispersed by the decomposition of RhVO₄ after the H₂ reduction, was smaller (41 Å) than those (91–101 Å) of V₂O₅–Rh/SiO₂ and Rh/SiO₂ catalysts. The RhVO₄/SiO₂ catalyst showed higher activity and selectivity to C₂ oxygenates than the unpromoted Rh/SiO₂ catalyst after the H₂ pretreatment. The CO conversion of the RhVO₄/SiO₂ catalyst was much higher than that of V₂O₅–Rh/SiO₂ catalyst, and the yield of C₂ oxygenates increased. We also found that the RhVO₄/SiO₂ catalyst can be regenerated by calcination or O₂ treatment at high temperature after the reaction.     

共沉淀法制备铜钴基低碳混合醇催化剂

采用分步连续共沉淀法制备系列K改性的铜钴基催化剂,并对催化剂催化活性进行考察。结果表明,在钴铜质量比1∶1、K_2CO_3质量分数1%、pH=7.2和反应温度310℃条件下,催化剂催化活性最佳,CO转化率65.74%,液相产物中C_(2+)OH产量0.062 g·(m L·h)-1,C_(2+)OH质量分数18.95%。     

骨架镍催化剂制备及其催化烯基芳烃加氢性能的研究

考察了成型时拟薄水铝石和合金粉的比例、胶溶剂硝酸质量分数,水粉比及焙烧温度对骨架镍催化剂侧压强度的影响,采用XRD和TG-DTA等手段对催化剂进行表征。结果表明,催化剂侧压强度随着拟薄水铝石和合金粉的比例、胶溶剂硝酸质量分数、水粉比以及焙烧温度的提高呈现先增加后减小的规律,在拟薄水铝石与合金粉质量比1.5、胶溶剂硝酸质量分数6%和水粉比0.21 mL.g-1条件下成型,860℃空气中焙烧,得到侧压强度最好的催化剂,以苯乙烯、甲基苯乙烯加氢为探针反应,对催化剂的加氢性能进行评价,结果表明,在反应压力2 MPa、温度80℃、原料空速2 h-1和V(H2)∶V(油)=300∶1条件下,苯乙烯与甲基苯乙烯在考察的500 h运转周期内,转化率接近100%,且催化剂活性保持稳定。     

Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3柴油加氢转化催化剂研究

采用SSY型分子筛、不同硅铝比Beta分子筛与大孔氢氧化铝干胶混捏制备SSY-Beta-Al_2O_3载体,等体积浸渍法制备Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3加氢转化催化剂,采用BET、Py-IR、XRD、NH_3-TPD对制备的催化剂及载体进行表征。在100 mL固定床加氢装置上,工业Ni-Mo型柴油加氢精制催化剂与Ni-W/SSY-Beta-Al_2O_3加氢转化催化剂级配装填,以劣质催化裂化柴油为原料,对加氢转化催化剂进行活性评价。结果表明,随着Beta分子筛硅铝比的增加,催化剂表面的L酸中心先减少后增多,B酸中心先增加后减少,催化剂的弱酸酸量先增多后减少,中强酸与强酸酸量变化不明显。在氢油体积比700∶1、反应压力8.0 MPa、精制段反应温度360℃,体积空速1.25 h^(-1),转化段反应温度400℃,体积空速1.35 h^(-1)的条件下,CYB-3催化剂加氢转化产品液相收率高达97.73%,汽油馏分收率63.72%,辛烷值91.66,柴油馏分收率33.69%,十六烷值比原料提高8.96,凝点小于-35℃。