哌嗪合成新工艺

以乙二胺为原料气固相催化合成哌嗪和三乙烯二胺,对实验用催化剂进行制备与考察,筛选出用CaC l2改性的HZSM-5型分子筛为催化剂,确定了最佳工艺条件为:反应温度为340℃,乙二胺的质量分数为40%,进料流率为0.40 mL/m in。结果表明:合成采用CaC l2改性的HZSM-5型分子筛,以乙二胺为原料合成哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,乙二胺的转化率为95%,哌嗪的收率为65%,三乙烯二胺的收率为25%。     

无水哌嗪合成工艺放大研究

以无水哌嗪合成的小试研究工艺条件为依据,对无水哌嗪合成过程进行工艺计算,以空速为放大参数,采用半经验半理论的放大方法,完成了放大试验的工艺研究,得到原料液中乙二胺质量分数50%,反应温度360 ℃,原料流量30L/h放大条件下合成无水哌嗪的最佳工艺条件.在最佳工艺条件下乙二胺的转化率为91.19%,哌嗪收率为65.34...     

2,6-二甲基哌嗪合成新工艺

以1,2-丙二胺为原料气固相催化合成2,6-二甲基哌嗪,对实验用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3催化剂进行制备与考察,实验所确定的最佳工艺条件为:原料液1,2-丙二胺的质量分数40%,反应温度320℃,空速490.74 h-1,结果表明:采用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3为催化剂,以1,2-丙二胺为原料合成2,6-二甲基哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,1,2-丙二胺的转化率为98.84%,2,6-二甲基哌嗪的收率为88.62%。     

镍催化合成2-甲基-2,4-戊二醇动力学研究

采用自制的镍催化剂,以双丙酮醇为原料,选用气液固三相淤浆床反应器催化合成2-甲基-2,4-戊二醇,在反应压力1.5～2.0 MPa,反应温度100～120℃,搅拌速度480 r/min条件下,建立合成2-甲基-2,4-戊二醇的动力学模型,可以指导合成工艺放大和工业化生产。     

三乙烯二胺的合成研究

对以哌嗪为原料的两步法合成三乙烯二胺的反应进行了研究。先用环氧乙烷与哌嗪合成粗N-羟乙基哌嗪(未经分离的N-羟乙基哌嗪和N,N-二羟乙基哌嗪的混合物),然后直接在固定床反应器上合成三乙烯二胺。催化剂的选择是反应的关键。筛选制备了一系列的催化剂,并对催化剂的催化性能进行了研究,发现含Ba~(2+)的SrHPO_4催化剂的催化效果最佳,反应的总收率在85％以上。     

N-乙基哌嗪合成的催化剂研究

采用气固相反应装置,将催化剂固载在反应器中,反应原料哌嗪和乙醇经预热气化后进入反应器反应,通过比较哌嗪的转化率(XPA),N-乙基哌嗪的选择性(SEPA)和副产物三乙烯二胺的选择性(STEDA),筛选合成N-乙基哌嗪用催化剂。结果表明,γ-Al2O3的效果较好。用离子交换法对催化剂进行改性后,其催化活性有很大提高。     

气固相催化法合成N-乙基哌嗪的研究

以哌嗪和乙醇为原料,采用气固相催化法合成N-乙基哌嗪,考察了哌嗪浓度、流量、温度和压力对哌嗪转化率、N-乙基哌嗪和三乙烯二胺选择性的影响。结果表明,哌嗪浓度为30%,温度280℃,反应液流率1.5 mL/min,氢气压力为0.6 MPa时反应结果较好。     

CO催化偶联制草酸二乙酯催化剂的宏观反应动力学

采用固定床积分反应器,研究了自制的负载型钯系催化剂上CO气相催化偶联主、副反应的宏观动力学模型.所采用的催化剂是经过模式1000 h连续运转、性能稳定的φ1.5 mm×（3～5）mm圆柱状催化剂.在适宜的反应条件下测定了动力学实验数据,并采用一维拟均相模型建立了微分方程组.使用了幂函数宏观动力学模型,采用Runge-Kutta法解微分方程组,并用单纯形法确定动力学模型参数,同时进行了残差分析和统计检验.结果表明,所得的动力学模型与实验数据吻合良好,可以为草酸二乙酯合成反应器设计和放大提供依据.     

N-β-羟丙基-1,2-丙二胺合成宏观动力学

在小试实验的基础上为进一步研究放大实验需对最佳工艺条件下合成N-β-羟丙基-1,2-丙二胺宏观动力学进行研究。实验采用反应蒸馏方法,以1,2-丙二胺和环氧丙烷为原料合成N-β-羟丙基-1,2-丙二胺,根据气液相反应机理和连串反应特征,在环氧丙烷通气率30—50 mL/min,导入温度40℃,液相体积流率1.2 mL/s,导入温度60℃条件下,建立了N-β-羟丙基-1,2-丙二胺合成的宏观动力学模型。通过实验判定反应区域,并确定了模型中的参数。结果表明,反应属瞬间反应,对气相组分浓度表现为一级反应。     

氧氯化催化剂催化乙烯燃烧副反应的动力学

在小型流化床反应器中,在常压,210～250 ℃,流化气速0.04 m/s的条件下,采用工业用NC-1000型氧氯化催化剂进行催化C2H4燃烧副反应的宏观动力学实验.采用幂函数型动力学方程建立了C2H4燃烧反应动力学模型,采用改进的高斯-牛顿法回归模型参数,并进行残差分析和统计检验.结果表明,所得到的反应器出口C2H4的摩尔分率的动力学模型计算值与实验数据吻合良好,可以为乙烯氧氯化流化床反应器的放大设计和模型化提供理论依据.     

Fe-Cu/ZSM-5催化剂及其胺化催化性能研究

制备了一种Fe-Cu/ZSM-5胺化催化剂,考察其在乙醇胺选择性合成哌嗪、三乙烯二胺反应中的催化活性。结果表明,随着Fe、Cu负载量的增加,催化剂表面酸性逐渐向强酸方向位移,总酸量增加,反应转化率提高;Cu负载量对反应转化率及乙二胺选择性的影响相对较弱,但对哌嗪的生成有明显的促进作用;催化反应性能不仅受催化剂酸性的影响,还与负载组分的性质及负载组分与载体间的相互作用有关。     

连续测温法研究催化精馏过程宏观动力学

为甲缩醛合成流化催化精馏塔设计需要 ,建立了原颗粒催化剂宏观动力学快速测定法——连续测温法及其装置 ,测定了不同粒径催化剂上甲缩醛合成反应的宏观动力学数据 ,采用二级可逆反应球型等温催化剂有效因子的近似解析解 ,估计了有效扩散系数。     

罗红霉素合成工艺的改进

研究了以无水碳酸钠为催化剂,红霉素肟与甲氧基乙氧基氯甲醚(MEMC)为原料,一步合成罗红霉素的实验过程。探讨了催化剂用量、反应物用量、反应溶剂选择、结晶方法等对反应的影响,在最佳条件下,罗红霉素的合成摩尔收率超过90%。     

Development of technical catalysts

Heterogeneous catalysis is the backbone of the modern chemical industry. The successful development of technical catalysts requires a highly interdisciplinary approach and a permanent close interaction between catalyst and process development. Although many modern methods are available for the characterisation of catalytic materials, still no substitute for a pilot plant test is available. Therefore the application of representative testing conditions in the laboratory or pilot plant reactor is of crucial importance. In order to identify the relationships between the often complicated solid state synthesis process during catalyst manufacture, the structural properties of the catalyst and its performance, correlation analysis are used.     

3,3-二甲基-1-丁烯合成条件的优化

探讨了合成3,3-二甲基-1-丁烯（新己烯）的最佳工艺条件。以叔丁醇和盐酸为原料,浓硫酸为催化剂合成氯代叔丁烷,探讨了反应温度和反应时间对收率的影响;采用加压方法,无水AlCl3为催化剂,以氯代叔丁烷和乙烯为原料合成氯代新己烷（2,2-二甲基丁烷）;确定了合适的加成反应条件,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,采用反应精馏的方法,氯代新己烷脱氯化氢制备新己烯。实验确定的最佳工艺条件：合成氯代叔丁烷的最佳反应温度为20℃,最佳反应时间为60 min;合成氯代新己烷的最佳反应压力为0.75 MPa,最佳反应温度为45℃;脱氯化氢制备新己烯的最佳溶剂为N-甲基吡咯烷酮。     

Fischer‐Tropsch Synthesis: Modeling and Performance Study for Fe‐HZSM5 Bifunctional Catalyst

A water‐cooled fixed bed Fischer‐Tropsch reactor packed with Fe‐HZSM5 catalyst has been modeled in two dimensions (radial and axial) using the intrinsic reaction rates previously developed at RIPI. The reactor is used for production of high‐octane gasoline from synthesis gas. The Fischer‐Tropsch synthesis reactor was a shell and tube type with high pressure boiling water circulating on the shell side. By the use of a two‐dimensional model, the effects of some important operating parameters such as cooling temperature, H₂/CO ratio in syngas and reactor tube diameter on the performance capability of the reactor were investigated. Based on these results, the optimum operating conditions and the tube specification were determined. The model has been used to estimate the optimum operating conditions for the pilot plant to be operated in RIPI.     

香料羧酸糠醇酯合成的新方法

用糠醇、乙酸酐和丙酸酐为原料,Fe2(SO4)3.xH2O为催化剂,NaHCO3为缚酸剂,合成了乙酸糠醇酯和丙酸糠醇酯。考察了反应物料比、反应时间、催化剂和缚酸剂用量对收率的影响。合成乙酸糠醇酯的最佳条件为:物料配比n糠醇∶n乙酸酐∶nFe2(SO4)3.xH2O∶nNaHCO3=2∶2∶0.03∶2(摩尔比),室温下反应4 h;合成丙酸糠醇酯的最佳反应条件为:物料配比n糠醇∶n丙酸酐∶nFe2(SO4)3.xH2O∶nNaHCO3=2∶2∶0.04∶2(摩尔比),室温下反应4 h。乙酸糠醇酯和丙酸糠醇酯的收率分别为88.8%和90.2%。该反应条件温和、产率高,可用于工业化大规模生产。目标产物结构经IR、1H NMR表征得以证实。