木质素的催化加氢转化

木质素是来源于木质纤维素的一种重要的可再生生物质资源,可用于制备化学品和燃料。由于木质素本身结构的复杂性和稳定性使其难以有效利用。目前大量的制浆和造纸工业的木质素没有得到有效利用,大部分用于燃烧供能,并且造成了一定程度的环境污染。为了保护环境、实现可持续发展,催化转化木质素制备高附加值化学品成为了研究的热点。木质素转化的研究众多,但是进展依然相对缓慢。目前主要的转化方法包括碱催化解聚、酸催化解聚、热化学转化、加氢处理解聚、氧化解聚等。由于加氢处理解聚木质素可以获得低聚木质素、酚类等有价值的化学品和制备烃类燃料,是目前研究的热点和最有效的方法之一。但是,催化剂失活和解聚产物产率不高等依然是需要进一步解决的问题。基于此,梳理了近年来木质素加氢处理主要的催化体系和相关结果,提出了尚待解决的问题,以期为今后建立有效的木质素解聚体系并实现其高值化利用的相关研究提供参考。     

丁炔二醇的催化加氢转化

研究了丁炔二醇水溶液(由甲醛和乙炔合成得到)中杂质对加氢制1,4-丁二醇的影响。结果表明:Cu~(2+)、Bi(3+)等离子的存在将导致Ni或Pd催化剂中毒而且甲醛的含量严重影响反应的选择性。     

ZnCl_2催化木质素加氢液化工艺研究

在高压反应釜中,以ZnC l2为催化剂,研究工艺条件对木质素加氢液化影响,并采用GC-MS技术对产物进行检测。结果表明,最佳工艺条件为：以甲醇为溶剂,催化剂添加量7%,反应温度310℃,固液比1∶5,加氢时间1 h。轻馏分产物GC-MS检测表明,主要有甲苯、苯酚、愈创木酚、苯甲醚,大部分产物为苯酚及其烷基取代物。     

木质素及其模化物催化加氢脱氧研究进展

木质纤维素类生物质是重要的可再生原料,可通过多种转化途径转化为燃料或精细化工品。木质素作为木质纤维素物质的重要成分之一,因其结构复杂,其利用一直没有得到很大突破。笔者以木质素及其模化物催化加氢脱氧制取化工品为着眼点,按催化剂种类综述了国内外木质素及其模化物催化加氢脱氧研究进展情况,并对其进行了分析评价,指出了木质素催化加氢脱氧的研究重点。     

木质素结构及其催化转化方法的研究进展

木质素是自然界目前唯一由芳香结构组成的最丰富的可再生能源,其化学结构使得木质素非常适合生产芳香类化合物。目前,对木质素的研究主要集中于利用催化转化方法生产高附加值的化学品和生物油方面。本文介绍了木质素的基本结构及其催化转化制备化学品的方法及研究现状。最后,指出目前催化转化过程中存在的一些问题,并对未来发展进行了展望。     

浅谈催化加氢脱氧法从木质素到芳烃衍生物

从木质素出发制备芳烃及其衍生物,是一条不依赖石油资源制备芳烃的技术路线。然而由木质素制备得到的生物油中含有大量的含氧化合物,包括酚、醚、酮、醛、醇、酸和酯等。由于大量含氧基团的存在,虽然燃烧时不会给环境带来污染,但油品品质显著降低,如低热值、化学不稳定性、粘度大和对设备腐蚀等,严重阻碍了其作为汽柴油替代燃料的广泛应用,必须对其进行脱氧精制。催化加氢脱氧(HDO)因具有绿色化的化学反应,较高的原子经济性,被认为是一种行之有效的针对生物油进行脱氧精致的方法。但由于木质素衍生物中酚羟基、醚键中的氧与苯环直接相连,断裂此类C-O键所需的活化能较高,难以脱除,催化加氢脱氧技术难度被认为大于加氢脱硫和加氢脱氮。因而,开发一种高效加氢脱氧催化剂就显得尤为重要了。经过大量的实验与尝试,我们发现耐水铌酸催化剂是可以用于未来工业化生产的突破方向之一。     

木质素加氢液化研究

在高压釜内,研究了温度、反应时间、初始氢压和搅拌速率对木质素加氢液化反应的影响。结果表明,木质素加氢液化的最佳工艺条件为:温度300℃,反应时间60 min,氢压3 MPa,搅拌速率800 r/min。在此条件下,木质素转化率与液体产率分别为71.3%与66.8%。     

高芳烃催化柴油加氢转化工业应用

分析了催化柴油的性质,基于催化柴油难加工等特点,通过与中国石化抚顺石油化工研究院合作,完成了中石化十条龙攻关项目"催化柴油改质生产高辛烷值汽油"试验,生产出低硫高辛烷值汽油组分调和油及质量得到改善的低硫柴油组分调和油。列举了实际生产中影响产品质量及收率的因素,希望对工业应用推广起到一定作用。     

ZnCl2催化木质素加氢液化工艺研究

在高压反应釜中,以ZnC l2为催化剂,研究工艺条件对木质素加氢液化影响,并采用GC-MS技术对产物进行检测。结果表明,最佳工艺条件为:以甲醇为溶剂,催化剂添加量7%,反应温度310℃,固液比1∶5,加氢时间1 h。轻馏分产物GC-MS检测表明,主要有甲苯、苯酚、愈创木酚、苯甲醚,大部分产物为苯酚及其烷基取代物。     

催化加氢

1、催化加氢的含意是什么? 气态氢在催化剂存在下与有机化合物进行加成或还原反应,生成新的有机化合物统称为催化加氢。它一般包含两个内容,即氢化与氢解。化合物与氢反应只拆开π键的称为氢化。如烯烃与氢反应生成相应的烷烃。在反应中拆散σ键的称为氢解。例如硝基化合物与氢反应生成相应的氨基化合物。     

木质素及其模型化合物(C-O)催化转化的研究进展

为了提高木质素转化率,明确木质素解聚历程,选取模型化合物作为反应底物,通过研究反应过程中模型化合物键价断裂情况。本文结合国内外的研究,总结了木质素及其模型化合物催化解聚情况。为提高木质素转化率及产物选择性提供理论依据。     

焦炉煤气催化加氢转化精脱硫工艺及生产实践

介绍了某公司焦炉煤气催化加氢转化法精脱硫工艺流程,分析了脱硫过程,对精脱硫过程中不同设备出口处焦炉煤气中硫化物进行了分析;讨论了焦炉煤气中O_2、H_2S、焦油、粉尘等组分含量对精脱硫系统平稳运行的影响因素,结果表明,O_2、H_2S、焦油、粉尘等含量超标,可能会引起催化剂高温失活、寿命缩短及设备堵塞等危害,在精脱硫过程中,必须对其进行控制和脱除。     

CoMo/Al_2O_3催化木质素加氢液化工艺的研究

对木质素催化加氢液化进行了研究。实验表明,液化的最佳工艺条件为：反应温度240℃,氢压1 MPa,溶剂原料比100∶30（mL∶g）,反应时间60 min。用气相-质谱联用仪对液化产物进行了分析。     

木质素催化解聚的研究进展

木质素是一种芳环结构来源丰富且价格低廉的可再生资源。从木质素出发催化解聚制备单酚类高附加值精细化学品和芳香烃烷烃等高品位生物燃料,可以部分替代以化石燃料为原料的生产过程,是生物质资源全组分高效综合利用的重要组成部分。在木质素催化解聚方法中,催化氢解可以直接将木质素转化为低氧含量的液体燃料,在生物燃料利用方面展现出巨大的潜力。本文详细总结了木质素的催化解聚方法,从催化剂类型、溶剂种类、反应机理及催化剂循环使用性等方面介绍了国内外的主要研究进展,着重阐述了木质素催化氢解方法。最后总结了当前木质素催化解聚过程中存在的难题,并对未来的技术发展提出了建议和展望。     

木质素催化解聚的研究进展

木质素是一种芳环结构来源丰富且价格低廉的可再生资源。从木质素出发催化解聚制备单酚类高附加值精细化学品和芳香烃烷烃等高品位生物燃料,可以部分替代以化石燃料为原料的生产过程,是生物质资源全组分高效综合利用的重要组成部分。在木质素催化解聚方法中,催化氢解可以直接将木质素转化为低氧含量的液体燃料,在生物燃料利用方面展现出巨大的潜力。本文详细总结了木质素的催化解聚方法,从催化剂类型、溶剂种类、反应机理及催化剂循环使用性等方面介绍了国内外的主要研究进展,着重阐述了木质素催化氢解方法。最后总结了当前木质素催化解聚过程中存在的难题,并对未来的技术发展提出了建议和展望。     

油脂催化加氢转化制备第二代生物柴油研究进展

生物柴油是一种清洁的可再生能源,是应对温室效应、环境污染、能源短缺等问题最有潜力的发展方向之一。第二代生物柴油是油脂与氢气(H₂)进行加氢转化反应制得的与传统石化柴油组成类似的烃类混合物,除具有绿色环保、十六烷值高、可再生等优点外,还具有低温流动性好、含氧量低、稳定性高、热值高等特点,可与石化柴油无比例限制地混合使用。系统总结了近年来油脂催化加氢转化制备第二代生物柴油方面的研究进展,包括加氢转化机理、催化剂活性相、催化剂载体和加氢转化工艺四个方面,着重介绍高效加氢转化催化剂的设计和开发。此外,还分析了油脂催化加氢转化制备第二代生物柴油领域所面临的机遇和挑战,并对未来的发展方向进行了展望。     

催化乙酰丙酸加氢转化制备γ-戊内酯的研究进展

综述了过去几十年大量非均相催化剂对于γ-戊内酯生产的研究现状,以及伴随的一系列反应过程,概述了由乙酰丙酸转化制备γ-戊内酯的非均相催化剂的研究进展。重点讨论了载体对于该反应过程的影响,其目的在于强调在该领域取得的成果以及存在的挑战,并对今后制备γ-戊内酯的研究提出建议。     

催化乙酰丙酸加氢转化制备γ-戊内酯的研究进展

综述了过去几十年大量非均相催化剂对于γ-戊内酯生产的研究现状,以及伴随的一系列反应过程,概述了由乙酰丙酸转化制备γ-戊内酯的非均相催化剂的研究进展。重点讨论了载体对于该反应过程的影响,其目的在于强调在该领域取得的成果以及存在的挑战,并对今后制备γ-戊内酯的研究提出建议。     

甲醇供氢体系铜锌双金属催化糠醛加氢转化

以Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料,采用共沉淀法合成了一系列铜锌双金属催化材料。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、氮气等温吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、热重/差热分析(TG/DTA)等手段分析表征了催化剂物理化学特性。催化材料表征结果表明,载体Zn组分的引入显著改善了催化剂结构,形成了丰富的介孔结构和部分酸性位点。甲醇供氢体系糠醛加氢转化实验结果显示,合成的Cu-Zn双金属催化剂在甲醇重整产氢和糠醛加氢反应中表现出优异的活性,其中Cu/Zn摩尔比为0.6的CZ-0.60催化活性最高。当CZ-0.60用量为20mg,在160℃反应4h,糠醛完全转化,糠醇产率达89.7%;而在240℃反应8h,糠醛完全转化,2-甲基呋喃产率达26.3%。CZ-0.6...     

木质素催化氧化解聚研究进展

木质素是自然界中唯一能直接提供芳环的可再生资源。然而,受制于其分子中致密的三维网状芳环结构和复杂化学键合方式,超过98%的工业木质素在纸浆和造纸工业中被焚烧,造成极大的资源浪费。木质素氧化解聚转化为香草醛等高度官能化的单体是一个重要且有前景的手段。文章主要介绍了木质素的结构、种类和解聚方法,从催化剂以及催化转化路线方面详细介绍了目前国内外在木质素氧化解聚研究领域的最新进展。在此基础上,对近期热门的非常规活化方法进行了调研与分析。最后总结了当前木质素氧化解聚研究存在的问题,并提出了未来可能的发展方向。