镁铝复合氧化物催化合成醇醚醋酸酯的研究

介绍了以环氧乙烷、乙酸乙酯为原料,水滑石所衍生的镁铝复合氧化物作催化剂,一步合成乙二醇单乙醚醋酸酯的方法。对其反应条件进行优化,得到适宜的工艺条件:n(乙酸乙酯):n(环氧乙烷)=4:1,反应温度135℃,催化剂用量为环氧乙烷质量的4％,反应时间60min,体系初压0.9MPa,在此条件下乙二醇单乙醚醋酸酯收率为39.21％。     

底伸斜入搅拌器在反应釜中的应用

化工生产工艺过程中,涉及到各种不同目的的搅拌:有的是用在互溶液体的化学反应;有的是使互不相溶的液体充分接触,提高传质系数;有的是通过搅拌提高容器内的给热系数,并使液体温度均匀;有的是通过搅拌加速固体溶解等等。如何达到最佳搅拌操作,选用何种搅拌器形式,反应釜和搅拌器的几何条件及搅拌器转速等是值得探讨的问题。本文主要讨论悬臂轴高转速搅拌器装置刚性结构的设计方法。     

直接精馏法提取纤维素乙醇

采用直接精馏法研究了高固含量(质量分数)、高黏度的玉米秸秆发酵醪液的精馏工艺,设计了带搅拌桨的不锈钢筛板-填料精馏塔,确定了固含量为11.56%的发酵醪液的幂律模型本构方程,进而得到塔釜中发酵醪液的黏度和搅拌桨转速的关系。在进料量为2.7 L/h、进料体积分数为10%左右、进料温度为30℃、操作压力为常压的条件下,考察了进料位置、回流比、搅拌桨转速等操作条件对纤维素乙醇精馏的影响。实验结果表明:第27块塔板进料、操作回流比5.0、搅拌桨转速36 r/min为最佳操作条件,塔顶乙醇收率可达到99%以上。     

膜反应器中5A分子筛负载氢氧化钾催化合成乙二醇单乙醚

以环氧乙烷和无水乙醇为原料,以负载KOH的5A分子筛为催化剂,在连续操作的膜反应器中合成乙二醇单乙醚.考察了反应温度、KOH负载量及空时对乙醇转化率和乙二醇单乙醚选择性的影响.结果表明,以KOH负载质量分数为17.6%的5A分子筛作为催化剂,在110 ℃和空时2 h的条件下反应,乙二醇单乙醚的选择性达到了88.81%.通过膜反应器与间歇釜式反应器对比实验发现,膜反应器中乙二醇单乙醚的选择性明显高于间歇釜式反应器.     

相转移催化合成邻硝基苯乙醚的研究

以邻硝基氯苯、氢氧化钠、乙醇为原料,在相转移催化剂的条件下合成了邻硝基苯乙醚。采用了各种不同的相转移催化剂,主要包括季铵盐、聚乙二醇(PEG)及季铵盐与聚乙二醇两者的复配,对比考察了催化剂种类和用量对邻硝基苯乙醚反应收率的影响,确定了最佳催化剂及反应工艺条件,并且在搅拌器型式上进行了改进。实验结果表明,四丁基溴化铵具有最佳催化活性,邻硝基苯乙醚的收率为82.8%,色谱纯度为99.0%。     

液体搅拌对非均相化学反应的影响

一、前言在化学工业中常会遇到需要将反应液体进行搅拌的过程,几乎没有一个染料化工厂没有搅拌釜。搅拌釜操作条件(如浓度、温度、停留时间等)的可控范围较广,又能适应多样化的化工生产。但要深入掌握它的时候,就会发现情况实在复杂,特别是发生在两种互不相溶液体之间或液、固两相之间的非均相化学反应,对搅拌操作及其类型的要求就更加特殊。如何恰当地选用搅拌型式、转速、搅拌器的各种几何条件等,对这类化学反应的结果影响     

环氧乙烷再吸收系统吸收水量的优化

为满足环氧乙烷再吸收系统、环氧乙烷精制系统和乙二醇反应系统对再吸收塔吸收水量的不同要求,在保证环氧乙烷(EO)吸收前提下,以满足最优化环氧乙烷精制塔的进料EO浓度为根本出发点,调整脱醛物料稀释水量来满足乙二醇反应器(R-520)进料EO浓度要求。通过ASPEN模拟分析,依据工艺包数据和环氧乙烷精制塔内件设计数据,并结合环氧乙烷/乙二醇装置实际运行情况,将再吸收塔吸收水量从设计值381. 4 t/h降低至333. 7(工况1)/295. 7(工况2) t/h,环氧乙烷精制塔进料中的环氧乙烷浓度(质量分数)由8. 9%提高至10%(工况1)/11. 18%(工况2),实现在不增加环氧乙烷精制塔进料负荷的条件下每年可多产环氧乙烷(按8 000 h计算) 27(工况1)/56(工况2) kt。     

管式反应器合成乙二醇单乙醚工艺的模拟研究

为了开发新的乙氧基化工艺,提出和建立了三段管式反应器中试装置,用于乙醇乙氧基化反应合成乙二醇单乙醚(EGMEE)的模型开发和实验研究,并在Aspen Plus软件平台上开展了装置运行的模拟研究。考察了环氧乙烷(EO)加料位置、进料流量、醇烷比和换热方式等关键操作条件对环氧乙烷转化率、目标产物选择性及反应器热点温度的影响规律,得到优化的操作模式和操作参数。研究表明:管式反应器内反应和换热呈现复杂的耦合行为,沿管EO浓度分布是影响原料转化率、乙二醇单乙醚选择性、反应热移出和装置安全性的关键因素,采用EO多段加料和反应器多段冷却是提高装置稳定性和安全性的重要措施。     

膜反应器中镁铝复合氧化物催化乙醇与环氧乙烷的醚化

采用连续式膜反应器,在镁铝复合氧化物催化剂的作用下,以乙醇和环氧乙烷为原料,合成了乙二醇乙醚.通过确定合适镁铝摩尔比的催化剂,考察不同的反应温度以及空时的影响,得到了在以Mg/Al摩尔比=3的镁铝复合氧化物作为催化剂,在反应温度110℃、空时为2h时,乙二醇乙醚的选择性可达82.96%.     

硫酸钛催化合成乙二醇乙醚乙酸酯

以乙酸和乙二醇乙醚为原料合成乙二醇乙醚乙酸酯,选用活性高的硫酸钛做催化剂,通过单因素实验,得到了适宜的合成条件为:加料量以乙二醇乙醚0.2 mol计,m(硫酸钛)∶m(乙二醇乙醚)=0.055,n(乙酸)∶n(乙二醇乙醚)=1.5∶1,环己烷用量15 mL,加热温度130℃,反应时间3 h。在该条件下,乙二醇乙醚乙酸酯收率达99%,选择性达100%;产品采用IR、1HNMR等对其结构进行了表征;催化剂重复使用5次仍保持较高活性;采用TPD对硫酸钛进行了表征。     

催化精馏过程制备碳酸二甲酯的研究

在自制的催化精馏实验装置中 ,以等体积浸渍法负载于碳分子筛上的 1 2 -磷钨酸为催化剂 ,将其捆束型的方式装填于精馏塔中 ,通过碳酸丙烯酯和甲醇之间简单的酯交换反应来进行碳酸二甲酯的制备。通过试验分别考察了原料配比、操作压力、回流比、处理量等工艺参数对催化精馏过程的影响 ,从而确定出适宜的工艺操作条件     

催化裂化干气制乙苯中二乙苯的液相烷基转移

在绝热固定床反应装置上比较了3994催化剂和3984催化剂上二乙苯与苯液相烷基转移反应性能。与工业化3984催化剂相比, 3994催化剂具有低温和高空速特点。在起始温度245 ℃、 压力3.5 MPa、空速7 h^-1和n(苯)∶n(二乙苯)=1条件下,进行了189 h的强化实验,3994催化剂上二乙苯转化率稳定在35 %以上, 而对于3984催化剂, 只有提高温度才能维持二乙苯转化率大于 35 %。     

酯交换法合成碳酸二甲酯的催化精馏过程研究

在催化精馏实验装置中 ,以等体积浸渍法负载于是碳分子筛上的 12 磷钨酸为催化剂 ,通过碳酸丙烯酯和甲醇之间的酯交换反应合成碳酸二甲酯。通过实验考察了原料配比、操作压力、回流比、处理量等工艺参数对催化精馏过程的影响。采用神经网络与遗传算法相结合的方法 ,用黑箱模型计算催化精馏过程 ,并进行了全局优化 ;以动力学模型为基础 ,借助ASPEN软件用平衡级模型进行了催化精馏过程的模拟与预测。     

固载化离子液体催化环氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯

用溴化1-羟乙基-3-乙烯基咪唑、甲基丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯4种单体共聚合成了高分子离子液体催化剂,表征了其结构. 将该催化剂固载到分子筛上制成固体颗粒催化剂,催化环氧乙烷(EO)与CO2合成碳酸乙烯酯(EC)的反应,考察了反应时间、温度、压力、催化剂用量对EO转化率及生成EC选择性的影响. 结果表明,在反应时间4 h、温度403.15 K、压力2.5 MPa、催化剂与环氧乙烷质量比9%的条件下,EO转化率为95%, EC选择性为98%,催化剂在循环使用10次后,EO转化率无明显下降,EC选择性接近100%. 该反应为一级反应,动力学方程为r=-dCEO/dt=9.872×104e-52.00/(RT)CEO.     

考虑不同产品选择性目标的乙醇胺反应精馏塔模拟与优化

提出以环氧乙烷和液氨为原料,水为催化剂,反应精馏塔合成乙醇胺的工艺。分别以一乙醇胺（MEA）和二乙醇胺（DEA）的选择性最大为目标,探讨了在同一反应精馏塔中实现不同产物选择性目标的可行性和可达到的最大选择性。研究在Aspen Plus模拟软件上进行,通过考察操作压力、水进料量、进料氨烷比、再沸比、环氧乙烷进料位置等参数对反应精馏的影响规律,取得实现不同产物选择性目标的参数优化调节方法。研究表明,大的氨烷比、水进料量和再沸比有利于提高MEA选择性,小的氨烷比、水进料量和再沸比则有利于提高DEA选择性,在优化条件下,MEA选择性可达70.30%,DEA选择性可达41.89%。与文献方法比较,采用反应精馏合成乙醇胺具有明显的优越性和操作柔性。     

离子液体的固载化及其在甘油醚化中的性能

将实验室自制的离子液体[BMIM]BF_4固载在活性炭上作为催化剂,研究其在甘油与叔丁醇醚化反应中的催化性能,并利用单因素实验考察反应温度、反应时间、n(叔丁醇)∶n(甘油)和催化剂离子液体负载量对甘油转化率以及醚化产物选择性的影响。结果表明,在无需额外添加溶剂、n(叔丁醇)∶n(甘油)=4∶1和离子液体负载量为甘油质量的9%条件下,在85℃,以150 r·min~(-1)速率反应10 h,甘油羟基转化率最高可达73%,甘油二醚和甘油三醚选择性分别为32.67%和16.81%。     

负载离子液体［hnmp］HSO4催化剂在合成阿司匹林中的应用

由溶胶-凝胶法负载酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（［hnmp］HSO₄）,制备得到硅胶负载离子液体。采用扫描电镜和红外光谱分析测试技术对硅胶负载离子液体进行表征,并以负载离子液体为催化剂用于阿司匹林的合成,考察负载离子液体的制备条件、负载离子液体用量、反应温度、反应时间和反应物配比等对合成阿司匹林的影响。结果表明,负载离子液体对于合成阿司匹林具有良好的催化效果,在n(水杨酸)∶n(乙酸酐)=3∶10、N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐负载离子液体用量1.0 g、反应温度80 ℃和反应时间35 min条件下,阿司匹林产率可达87.20%。负载离子液体重复使用4 次,仍表现出良好的催化活性。     

柱状阳离子交换树脂上乙基叔丁基醚的合成

将国产粒状强酸性阳离子交换树脂S - 5 4制成柱状催化剂 ,在其作用下 ,以乙醇和叔丁醇为原料 ,于常压液相条件下合成乙基叔丁基醚 (ETBE) .考察了温度、催化剂用量、反应物初始摩尔比以及水的存在等因素对反应速度的影响 ,建立了一个 7参数动力学模型 ,模型与实验数据吻合较好 .并将柱状和粒状S - 5 4树脂对该反应体系的催化效果进行了比较     

STUDY ON A CATALYTIC DISTILLATION COLUMN WITH A NOVEL INTERNAL

A novel internal for holding a catalyst in a catalytic distillation column was studied and its feasibility was verified by a model reaction, which is the alkylation of benzene with propylene over Hβ zeolite catalyst. The novel internal enlarges the void of the catalyst bed and provides the gas and liquid flow channels. It was proved that the catalytic distillation column with the novel internal has such advantages as simple structure, low operating cost, convenience for loading and unloading catalyst, and large catalyst loading fraction. It was found that the operational capability of the column with the novel internal whose volume fraction is about 30% is similar to that of a column filled with catalysts mixed with Cannon rings whose volume fraction is about 80%. It was also found that compared with the fixed-bed bubble reactor, the selectivity of cumene and the conversion of benzene are significantly improved in the CD (Catalytic Distillation) column with the internal.     

YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯泡点烷基化工艺条件

采用等温固定床积分反应器,对YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯烷基化合成异丙苯进行了实验研究,系统考察了反应体系相态变化(液相反应泡点反应气相反应)对YSBH-3分子筛催化剂性能的影响,并与工业YSBH-3分子筛催化剂的液相烷基化(操作压力3 MPa)结果进行了对比分析。结果表明(1)YSBH-3分子筛催化剂在2 MPa操作压力下的性能明显优于3 MPa操作压力下的性能,具有更高的异丙苯选择性和更低的二异丙苯和三异丙苯选择性;(2)与2 MPa下气相和液相烷基化结果相比,2 MPa泡点温度下进行苯与丙烯烷基化具有最高的异丙苯选择性,更低的二异丙苯、三异丙苯和正丙苯选择性。这一结论对提高工业装置的异丙苯产品质量、降低后续分离工段负荷和减少烷基转移反应器处理量非常有利。以单因素实验法系统考察了液相空速(5~35 h-1)和苯与丙烯的物质的量之比(5~12)对2 MPa压力下、苯与丙烯泡点烷基化的影响,最终确定的相对适宜泡点烷基化工艺条件范围为:压力2 MPa,苯与丙烯的物质的量之比8:1~10:1(对应的泡点温度为176~184℃),液相空速8~11 h-1。在此条件下,丙烯转化率保持在99%以上,异丙苯和二异丙苯选择性分别保持在86%和13%左右。