苯酚甲醇气相催化甲基化合成邻甲酚和2,6-二甲酚中间试验研究

本文叙述了苯酚与甲醇气相催化甲基化合成邻甲酚和2,6-二甲酚催化剂V2O5-Fe2O3的中试放大研究,在催化剂负荷的90g-PhOH/kg-cat·h,原料配比PhOH：MeOH：H2O=1：4：3（mol）,催化剂连续运转2000h,苯酚单程转化率达69．4％,邻甲酚选择性75．1％,邻甲酚单程摩尔收率达51．8％。     

Synthesis of tributyl citrate catalyzed by Ce(SO4)2·4H2O/ NH2SO3H

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%（以柠檬酸质量计）,m[Ce(SO₄)₂·4H₂O]∶m(NH₂SO₃H)=2∶1,反应温度为150 ℃,反应时间为7 h,酯化率＞98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

固体超强酸SO2-4/TiO2催化合成乙酸苯酯

以沉淀法制备了SO^2-₄/TiO₂和SO^2-₄/ZrO₂固体超强酸,采用Hammett指示剂对催化剂进行了表征。比较了不同催化剂对乙酸酐与苯酚直接酯化合成乙酸苯酯的催化活性,并考察了固体超强酸催化剂的制备条件及酯化反应条件对催化活性的影响。实验结果表明,SO^2-₄/TiO₂₂固体超强酸具有较高的催化活性,最佳合成条件：SO^2-₄/TiO₂于600 ℃焙烧4 h,固体超强酸SO^2-₄/TiO₂用量为原料总质量的3%,原料乙酸酐与苯酚物质的量比为1.05∶1.00,反应温度（140~150） ℃,反应时间1.5 h,乙酸苯酯收率为98.0%。     

Fe-Mo对二甲苯选择氧化催化剂的制备及其性能

以Fe(NO₃)₃和(NH₄)₆MoO₂₄为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同n(Fe)∶n(Mo)的催化剂,考察了该催化剂对对二甲苯催化氧化合成对苯二甲醛的催化性能。并应用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、紫外漫反射和热分析对催化剂进行了表征。结果表明,Fe对MoO₃改性能明显改善催化剂的活性,提高对苯二甲醛收率,原因是由于Fe₂(MoO₄)₃的生成。当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂活性最佳,此时对二甲苯转化率为66.8%,对苯二甲醛选择性和收率分别为37.2%和24.8%。XRD、FT-IR和DRS结果表明,当n(Fe)∶n(Mo)=1∶3时,催化剂中有适量MoO₃存在,其催化活性最好,该催化剂能在高温维持较好的活性稳定性。     

苯酚-甲醇气相烷基化合成邻甲酚的工艺技术

邻甲酚作为一种重要的精细化工中间体,主要用于合成树脂、农药、医药、染料、抗氧剂等的合成原料。近年来,由于邻甲酚下游产品的快速增长,邻甲酚的市场需求日益增长。本文简要介绍苯酚-甲醇气相烷基化合成邻甲酚的工艺技术,该技术使工业苯酚与工业甲醇在固定列管反应器内催化剂的催化作用下,通过邻位甲基化合成邻甲酚粗产物。该反应温度为320～360℃,反应压力为常压,原料进料质量空速为0.8 hr^-1,原料配比苯酚∶甲醇∶水=94∶64∶27(质量比),催化剂再生温度为400～450℃。该反应过程中反应物苯酚的单程转化率为45%～47%,邻甲酚选择性在90%以上。之后将得到的粗产物进行五塔精馏,在优化操作条件下,可获得连续、稳定以及纯度> 99.7%的邻甲酚合格产品。     

稀土双膦酸酯配合物和稀土氯化物对Mannich反应的催化作用

研究了Dy(OTf)₃、DyCl₃和稀土双膦酸酯配合物{ ［Dy(OTf)₂L₂(H₂O)₂］(OTf)(CH₃CN)}［L=(iPrO)₂P(O)CH₂P(O)(iPrO)₂］ 等对Mannich 反应的催化作用,发现以Dy(OTf)₃为催化剂时,收率为54%,［Dy(OTf)₂L₂(H₂O)₂］(OTf)(CH₃CN)的收率仅为8%,DyCl₃收率达47%。研究了12种稀土金属氯化物对Mannich 反应的催化作用,其中,ErCl₃催化剂的收率最高,达到61%。     

3,5-二甲基苯酚甲基化合成2,3,5-三甲基苯酚的铁系催化剂研究

研究了3,5-二甲基苯酚甲醇气相催化甲基化合成2,3,5-三甲基苯酚的铁系催化剂。以Fe₂O₃为主催化剂,并通过添加Cr₂O₃、MgO、MnO、PbO₂和ZnO等为助催化剂进行性能调变。考察了催化剂组成、助催化剂含量和催化剂负载量对活性的影响。结果表明,Fe₂O₃为主催化剂,MnO和Cr₂O₃为助催化剂,Fe₂O₃、 MnO 和Cr₂O₃物质的量比为1∶0.1∶0.02,负载主、副催化剂质量分数10%效果最佳。催化剂用XRD、BET和TPD进行了表征。     

钼铁催化剂上对二甲苯气相选择性氧化合成对苯二甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法合成了钼铁催化剂,通过该催化剂,利用空气中的O₂进行对二甲苯选择性氧化,制备出对苯二甲醛。催化剂的活性评价结果表明,在n(Mo)∶n(Fe)∶n(Co)=2.4∶1∶0.02和焙烧温度500 ℃条件下,催化剂的活性最高;反应温度为500 ℃和空速5 500 h^-1时,对苯二甲醛的收率达到59.2%。FT-IR和XRD结果证实,催化剂的活性组分为Fe₂(MoO₄)₃与少量的MoO₃,二者具有协同作用。     

负载型TiO2/SiO2光催化降解苯酚的研究

以白炭黑为载体、聚乙烯醇 (PVA) 和 Ti(SO₄)₂ 为原料， 在分散剂存在下直接焙烧制备超细负载型 TiO₂/SiO₂ 光催化剂， 结果表明， 在450 ℃焙烧2 h所制 SO₄^2-/TiO₂-SiO₂（SO₄^2-质量分数3.4%，TiO₂∶SiO₂=1∶6，比表面积54 m²/g）具有最佳光催化效果。光催化苯酚结果显示,在紫外灯下光降解苯酚（＜100 mg/L）符合零级动力学方程，催化活性随pH值的增加而增加，pH=10时表观速率常数[WTBX]k[WTBZ]=0.33 mg/L·min，为苯酚废水处理提供了一条简便易行、成本低廉的方法。同时考察了光催化剂制备因素对催化剂活性的影响。     

以RuCl3为前驱体的无氯Ru/Al2O3氨合成催化剂的制备

用等体积浸渍法制备了一种以RuCl₃作为钌母体，分别以γ-Al₂O₃和δ,θ-Al₂O₃为载体的负载型无氯Ru/Al₂O₃氨合成催化剂。该催化剂用水合肼还原，以Sm(NO)₃和Ba(NO₃)₂作助剂。催化剂各组分n(Ru)∶n(Ba)∶n(Sm)=1∶0.55∶1.6。用N₂物理吸附、XRD、XRF和CO化学吸附等方法对载体和催化剂进行表征。结果表明，以δ,θ-Al₂O₃为载体的催化剂，其氨合成活性高于以γ-Al₂O₃为载体的催化剂的活性；用水合肼还原并用热碱液和纯水洗涤的催化剂不残留Cl^-，Ru金属分散度高，其氨合成活性与用无氯钌前驱体制备并用H2还原的催化剂的活性相当，在压力10.0 MPa，空速10 000 h^-1的反应条件下，475 ℃转化率为81.2%，在500 ℃时转化率可以达到100%。而用H₂还原以RuCl₃作为钌母体的Ru/Al₂O₃催化剂时，因还原后催化剂上有Cl^-残留，其催化活性较低。     

含水气氛下γ-Ａl２Ｏ３的物性变化

本文利用X-光衍射、吸附仪等手段研究了γ-Ａl_２Ｏ_３、Co-Ｍo-Ｋ／γ-Ａl_２Ｏ₃系耐硫变换催化剂和镁铝尖晶石样品在含水蒸汽气氛下，特别是水煤气变换气氛下γ-Ａl_２Ｏ₃的物性变化。给出了随温度和水／气比变化的γ-Ａl_２Ｏ_３晶相转化规律。     

甲烷在Ｚ１１０y型催化剂上转化反应的宏观动力学及有效因子

在３.１２ＭＰａ（绝压）下,反应温度５５０～７５０℃,Ｈ_２Ｏ／ΣＣ＝２.０～４.０（摩尔比）,甲烷碳空速３０００～１００００ｈ^－１范围内,采用内循环无梯度反应器研究了Ｚ１１０y型催化剂上甲烷蒸汽转化反应的宏观动力学。以平行反应模型表示转化反应,用非线性参数估值法处理实验测得数据,得到ＣＯ和ＣＯ_２的生成速率方程为：r_ＣＯ＝７.８９６×１０^７exp（－４６８９６／ＲＴ）Ｐ^０.７_ＣＨ４Ｐ^０.５_Ｈ２Ｏ（１－β_ＣＯ）r_ＣＯ２＝１.９３７×１０^５exp（－３６２８１／ＲＴ）Ｐ^０.７_ＣＨ４Ｐ^0.９_Ｈ２ＯＰ^{－０.３５}_Ｈ２（１－β_ＣＯ２）建立了Ｚ１１０y五筋车轮型催化剂数学模型,推导出了计算其有效因子的解析计算式,由此得到该催化剂的有效因子为：０.１３～０.２１。     

清洁氧化2-辛烯制备己酸

以过氧化氢为氧化剂,磷钨酸为催化剂,十六烷基吡啶为相转移催化剂催化氧化2-辛烯制备己酸;分别考察了反应温度、反应时间和催化剂物质的量对己酸收率的影响。在85 ℃和n(H₂O₂)∶n(2-辛烯)∶n(磷钨酸)∶n(十六烷基吡啶)=4.5∶1∶0.02∶0.01最佳实验条件下,己酸的收率达81.5％。     

硝酸镧催化合成环己酮乙二醇缩酮

以硝酸镧结晶水合物为催化剂、环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,考察各种因素对反应的影响。实验确定较佳反应条件：环己酮0.3 mol,n（环己酮）∶n(乙二醇)=1∶1.5,催化剂用量0.25 g,带水剂甲苯30 mL,反应回流时间2 h,其产品收率达90.0%以上。该方法的优点是环己酮的转化率高,催化剂重复使用性能良好。     

Dawson型磷钨钒酸铵合成苹果酯-B的研究

制备了Dawson型磷钨钒酸铵催化剂,用FT-IR分析方法对催化剂进行了结构表征,并以乙酰乙酸乙酯与1,2-丙二醇为原料催化合成了苹果酯-B。实验结果表明,磷钨钒杂多酸是合成苹果酯-B的理想催化剂,其较佳反应条件为乙酰乙酸乙酯0.1 mol,n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1.0∶1.6,催化剂的用量为反应物总质量的2.0%,12 mL环己烷,回流反应2.0 h,苹果酯的收率可达76.0%以上。     

i(SO4)2/SiO2催化合成苯甲酸异戊酯的研究

以Ti(SO₄)₂/SiO₂为催化剂，苯甲酸和异戊醇为原料，合成了苯甲酸异戊酯。对影响酯化反应的因素进行了研究。优化的工艺条件：负载硫酸钛质量分数为10%，催化剂用量为2.5 g·(0.05 mol-苯甲酸)^-1，醇酸物质的量比为4∶1，反应时间为90 min，苯甲酸的酯化率可达96.6%。     

固体超强酸S2O82-/TiO2催化合成乙酸正丁酯

以固体超强酸S₂O₈^2-/TiO₂为催化剂、冰乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯，考察反应条件对酯化率的影响。结果表明，最佳反应条件n(醇)∶n(酸)=1.4∶1，催化剂用量0.5 g(冰乙酸用量0.2 mol), 过硫酸铵浓度0.75 mol·L^－1，115～117 ℃反应1.5 h，酯化率达99%以上。催化剂可重复使用,且对设备腐蚀程度较小。     

动态UV-vis / H2O2 / 草酸铁络合物法光解苯胺

UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法是一种高级氧化工艺 ,这个工艺产生的羟自由基·OH是一种很强的氧化剂 ,能很快和水中有机物发生反应 .以苯胺为处理对象对该法的氧化能力和效果进行了研究 ,并确定了降解苯胺的最佳工艺条件 :pH =3 .5 ,Fe^{2 +} ∶H₂ O₂ ∶C₂ O^{2 -}₄ ≈ 1∶4∶6 (mole) .UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法处理高浓度苯胺水样非常有效 ,12min内苯胺去除率均在 99%以上 .流动法处理苯胺模拟废水的效果明显好于静态法