吡啶-2-羧酸钴制备、表征及羰化催化性能研究

研究了吡啶 2 羧酸钴的合成方法 ,并用IR、TG DSC及元素分析进行了结构表征。催化羰化实验结果表明 ,吡啶羧酸钴对甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯具有良好的催化活性。在催化剂浓度为 0 0 1 2mol·dm- 3,1 2 0℃ ,2 0MPa ,CO与O2 进气分压比 2∶1 ,反应时间 8h的条件下 ,甲醇转化率为 8 38% ,碳酸二甲酯选择性大于 99%。     

甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的研究

总结了静态条件下四人相氧化羰化合成碳酸二甲酯以及产品分离的研究工艺。讨论了反应温度、原料气量、一氧化碳与氧摩尔比以及催化剂用量对一氧化碳和甲醇转化率以及碳酸二甲酯选择性的影响。所得碳酸二甲酯纯度可达９５％以上。     

由二甲醚合成碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(DMC)的标准摩尔生成焓ΔfH0m、标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGθm和压摩尔热容Cp,m。计算了不同温度和压力条件下二甲醚(DME)氧化羰化合成DMC及DME与CO2反应合成DMC的焓ΔrHm、吉布斯自由能变ΔrGm和平衡常数lnKθ。计算结果表明:在300～1000K的温度及0.1～30MPa的压力条件下,DME氧化羰化合成DMC是热力学上可自发进行的反应,而由DME和CO2合成DMC是非自发进行的,需要通过耦合等方来改变反应途径(或重构反应体系),该反应才有可能进行。为由DME合成DMC的反应途径设计和催化剂的探索研究提了热力学依据。     

甲醇羰化气相合成碳酸二甲酯铜基催化剂的研究

对甲醇羰化气相合成碳酸二甲酯 ( DMC)负载型铜基催化剂进行了活性评价 ,并以 X射线衍射和光电子能谱对催化剂反应前后的物相进行分析鉴定。结果表明 ,催化剂反应前 ,主要物相为 Cu2 O、Cu0、Cu Cl2 · 3Cu( OH) 2 ,反应后 ,主要物相为 Cu O、Cu2 O、Cu Cl2 · 3Cu( OH) 2 。研究认为铜基催化剂上气相甲醇羰化合成 DMC反应的催化活性位是 Cu O和 Cu2 O,反应是基于 Cu2 +和 Cu+的氧化还原催化循环     

Schiff碱在甲醇液相氧化羰化反应中的双功能作用

研究了不同Schiff碱在CuCl催化体系中对甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的助催化性。采用失重法、电化学极化曲线法和SEM法,研究了1,10-菲罗啉(Phen)对不同钢材在CuCl/CH3OH/H2O/CO/O2催化体系中的缓蚀作用。实验结果表明,Phen是具备良好助催化性能和缓蚀性能的双功能助催化剂。SEM测试结果表明,在钢的表面上有一层20μm厚的致密吸附膜,抑制了钢材的腐蚀。     

甲醇化工新进展

论述了甲醇羰基化制醋酸、甲醇脱氢 (或羰化 )法制甲酸甲酯以及甲醇氧化羰基化法制碳酸二甲酯等已商业化的现代技术进展 ,还介绍了涉及甲醇制芳烃、原甲酸三甲酯、乙酸甲酯等新产品的开发现状 ,以及甲醇选择性生产二甲胺、二氯甲烷等市场畅销产品的新技术。     

高选择性抗溶胀Al/SiO_2-SPS催化剂用于合成聚甲醛二甲醚

以硅烷偶联剂A-174疏水处理的硅藻土为无机杂化材料,采用悬浮聚合法制备了不同SiO_2含量的具有抗溶胀性能的有机-无机杂化聚苯乙烯磺化树脂(SiO_2-SPS),并采用铝离子对其进行改性,制得酸性合适的Al/SiO_2-SPS催化剂。以甲醇及三聚甲醛(TRI)为原料、Al/SiO_2-SPS为催化剂,合成了聚甲醛二甲醚(PODEn),采用FTIR、TG、SEM、离子交换容量测定等方法研究了催化剂结构、表面形态和表面酸性等对PODEn合成的影响,考察了无机材料杂化及铝离子改性等对催化剂性能的影响。实验结果表明,Al/SiO_2-SPS催化剂表现出较佳的活性和较高的PODEn选择性。在反应温度为90℃、m(甲醇)∶m(TRI)=2∶1的条件下,TRI的转化率可达96.8%,PODEn(n=2～5)的选择性为66.4%。     

甲醇氧化羰化制碳酸二甲酯产物气相色谱分析

以Chromosorb 10 1为固定相 ,气相色谱法分析甲醇氧化羰化制碳酸二甲酯产物中水、甲醇、乙酸甲酯和碳酸二甲酯等组份的含量 ,考察了柱温 ,载气流量对分离度的影响 ,确定了适宜的分析条件 ,并用校正面积归一化法定量。该方法操作简便 ,快速 ,精度高 ,重现性好     

甲醇、二甲醚共进料气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法估算了碳酸二甲酯的标准生成热△fHmθ、标准生成自由能△fGmθ和摩尔等压热容Cp,m。计算不同温度下的甲醇氧化羰基化反应和二甲醚水解反应的标准摩尔焓变△rHmθ,进而由赫斯定律得出了二甲醚氧化羰基化反应的△rHmθ。计算上述三个反应的吉布斯自由能变△rGθ和反应平衡常数K,分析了其与温度之间的关系,为甲醇、二甲醚共进料气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯这一路线的可行性与反应设计,提供了热力学依据。     

气相甲醇直接氧化羰化合成DMC的研究 Ⅰ.微波法分子筛Cu基催化剂的制备

考察了气相甲醇直接合成碳酸二甲酯过程的催化剂活性组分、铜盐、载体及微波处理时间对DMC时空产率、选择性的影响,结果表明,混合使用二价铜与一价铜可以获得较高的时空产率,CuCl2是较好的前驱物,以NaY为载体制备的催化剂具有较好的氧化羰化活性,较优的微波处理时间是30～40min。     

二甲醚在酸性分子筛上的低温水解

考察了几种酸性分子筛MCM-41、SAPO-34、ZSM-5和MCM-22上二甲醚的低温水解反应性能。结果发现,分子筛的种类和硅铝比均影响着催化剂上二甲醚水解反应的催化活性,其顺序为:MCM-41<相似文献   

浆态床二甲醚合成的本征动力学研究

在温度240～282℃、压力4～6MPa、x0H2/x0CO=0 99～2 33、相对甲醇催化剂进气空速为10000h-1、甲醇合成催化剂4g、甲醇脱水催化剂0 05～0 30g的反应条件下,于250mL高压搅拌釜中进行了浆态床二甲醚合成过程的本征动力学研究。在消除了内外扩散传质影响和保持催化剂稳定性的前提下,测定了本征动力学数据。采用Graaf的甲醇合成动力学模型和Bercic的甲醇脱水动力学模型对实验数据进行拟合后,甲醇、二甲醚和CO2的表观生成速率的计算值和实验值误差分别在±13%,±15%和±26%以内。     

直接合成二甲醚的铜-锰催化剂

以Cu -Mn为主要活性组份 ,以锌、铬、钨、钼、铁、钴、镍等为助催化剂 ,采用共浸渍法 ,将铜、锰等直接负载在氧化铝上 ,获得了一种新型的负载型一步合成二甲醚催化剂。该催化剂具有制备工艺简单、强度高、稳定性好、易重复等特点。试验结果显示 :在负载的Cu -Mn催化剂上 ,CO加氢可以生成二甲醚 ,而且当n(Cu) /n(Mn) =1 /2时 ,CO的转化率和二甲醚的收率均佳 ;少量锌的添加有利于提高催化剂的活性和二甲醚的选择性 ;而铁、钴、镍的添加主要使CO发生甲烷化反应。     

固定化脂肪酶催化棉籽油与碳酸二甲酯反应制备生物柴油

以叔丁醇为有机溶剂,采用固定化脂肪酶Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备了生物柴油,考察了加水量、碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比、反应温度、反应时间、搅拌转速、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)和叔丁醇与碳酸二甲酯的体积比对脂肪酸甲酯收率的影响,以及Novozym435的重复使用性能。实验结果表明,在碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比为4、叔丁醇与碳酸二甲酯体积比为1.5、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)12.5%、反应温度50℃、反应时间24h、搅拌转速160r/min、不加水的优化反应条件下,脂肪酸甲酯收率可达96%以上;与石油醚溶剂相比,Novozym435在叔丁醇溶剂中的稳定性较好。     

KOH/Naβ催化剂上丙醇与碳酸二甲酯合成碳酸二丙酯

用丙醇和碳酸二甲酯(DMC)液相酯交换合成碳酸二丙酯(DPC),筛选出催化性能和稳定性较好的KOH/Naβ固体碱催化剂,考察了KOH负载量对催化剂酯交换性能的影响。实验结果表明,KOH负载量(以K的质量分数计)为12%时,催化剂对酯交换反应的催化性能最好,在丙醇与DMC摩尔比4∶1、催化剂和反应物的质量比0.04、反应温度90℃、反应时间6h的条件下,DMC的转化率和DPC的选择性分别达到95.5%和93.6%。CO2-程序升温脱附表征结果表明,催化剂上的弱碱中心是催化剂的活性中心,且碱量越大,催化剂的催化性能越好。     

吡啶-2-羧酸钴催化羰化合成碳酸二甲酯

进行了吡啶－２－羧酸钴配合物催化液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯研究。试验结果表明,在催化剂浓度０１１ｍｏｌ／Ｌ、Ｎ,Ｎ－二甲基乙酰胺助剂浓度０８０ｍｏｌ／Ｌ、１２０～１３０℃、ｎ（ＣＯ）∶ｎ（Ｏ２）为２∶１、反应时间８ｈ的反应条件下甲醇转化率为１０３％,选择性达９９％以上。腐蚀测定表明,钴配合物体系对Ｑ２３５－Ａ钢的年腐蚀率仅为０１７ｍｍ／ａ,远小于氯化亚铜体系     

离子液体中K_2CO_3/CH_3I直接催化合成碳酸二甲酯

利用高压间歇反应釜,考察了K2CO3/CH3I催化CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC)的反应规律,得到最佳的反应条件:反应温度363K、反应压力3.6M Pa、反应时间8h、m(甲醇)∶m(CH3I)∶m(K2CO3)=12∶2.3∶1。液相产物中DMC含量随K2CO3用量的增加几乎呈直线增加,因此可以在较低的反应压力下获得较高的DMC收率。另外,利用离子液体溴代1-乙基-3-甲基咪唑盐[Em im]B r对CO2的溶解特性,研究了离子液体[Em im]B r对K2CO3/CH3I催化CO2与甲醇直接合成DMC反应规律的影响。实验结果表明,在反应温度低于393K、反应压力高于4.0MPa的条件下,离子液体[Em im]B r可以加快反应速率,对反应具有一定的促进作用,但不能改变反应的最佳条件和整体规律性。甲醇、CH3I、[Em im]B r、K2CO3的最佳质量比为12∶2.3∶1.6∶1。     

甲醇与碳酸二甲酯共沸液的分离研究进展

综述了DMC-CH_3OH二元共沸液的各种分离方法。讨论了共沸精馏和萃取精馏的工艺流程。