钯/竹炭催化剂催化湿地松松香歧化反应研究

研究钯/竹炭(Pb/BC)催化剂对湿地松松香的歧化反应,确定了最佳反应条件,催化剂用量为原料松香质量的 0.4%,搅拌速率 500 r/min,反应温度 270℃,反应时间 3 h,此时湿地松香歧化松香脱氢枞酸达到 56% 以上,枞酸降到 2% 左右,但枞酸指标仍未达到国家标准(枞酸含量≤0.5%)。在其他条件相同,催化剂用量为 0.3% 的反应条件下,采用Pd/BC催化剂也可以催化马尾松松香进行歧化反应,马尾松歧化松香中的枞酸含量为 0.43%, 可以达到国家标准。     

ZnO催化合成歧化松香甘油酯反应的研究

以歧化松香和甘油为原料,ZnO为催化剂,进行歧化松香甘油酯合成反应的研究。考察了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间、搅拌速度及保护气种类对酯化反应进度的影响,确定了催化酯化合成歧化松香甘油酯的最佳工艺条件为:原料歧化松香与甘油的摩尔比2.0∶1.0、催化剂用量0.2%(以歧化松香计)、反应温度270℃、反应时间3.0 h、搅拌速度400 r/min、CO2作保护气。在线采样跟踪研究酯化反应的动力学实验数据,运用Eviews软件回归分析,确定不同温度下反应体系的动力学参数,其中反应级数为一级,阿累尼乌斯方程中指前因子为k0=1.372×104min-1和反应活化能为Ea=66.019 kJ.mol-1。     

Pd/C上松脂催化歧化反应的研究

以Pd/C为催化剂、马尾松和湿地松松脂为原料并利用其自身所含松节油作溶剂进行催化歧化反应制备歧化松香和对-伞花烃的研究.采用GC-MS和GC法定性定量分析了松脂催化歧化反应产物,并探讨了松脂歧化反应的竞争机制,发现酸性物与中性油的分子间氢转移反应均以脱氢反应为主,主产物为脱氢枞酸和对-伞花烃,伴随少量加氢反应.考察了搅拌速度对外扩散的影响,表明当搅拌转速大于500 r·min-1时,即可消除外扩散对反应速度的影响.由均匀实验设计方法确定了Pd/C上马尾松松脂催化歧化反应的最佳工艺条件为:反应温度260℃,催化剂用量为占松脂质量的 0.2%,反应时间为 180 min,该条件下脱氢枞酸含量(占酸性物的重量百分数)和对-伞花烃含量(占中性油的重量百分数)分别为 89.45%、61.76%,所得产品优于ZB B72002-1984 的特级歧化松香指标.比较了马尾松松脂与湿地松松脂催化歧化反应的效果,在相同反应条件下以马尾松松脂为原料制得的脱氢枞酸比以湿地松松脂为原料制得歧化产品中脱氢枞酸的含量高18%、对-伞花烃含量高16%.     

盐地碱蓬油制备生物柴油工艺条件研究

以盐地碱蓬油为原料制备生物柴油.通过正交实验研究了反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间、搅拌强度等因素对生物柴油产率的影响.结果表明,在实验范围内各影响因素对生物柴油产率作用的大小依次为:搅拌强度>反应时间>催化剂用量>醇油摩尔比>反应温度.盐地碱蓬油制备生物柴油的最佳工艺参数为:搅拌强度为1 800 r/min,反应时间60min,催化剂KOH用量为盐地碱蓬油质量的1%,醇油摩尔比6/1,反应温度65℃.在该工艺条件下,生物柴油产率达到97.03%.     

氢化松香甘油酯的合成反应研究

以氢化松香和甘油为原料、ZnO为催化剂进行酯化反应的研究。探索了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间以及甘油加入方式对酯化反应的影响,找出了最佳反应参数为:原料松香与甘油的摩尔比2.0∶1、催化剂用量(质量分数)0.2%、反应温度270℃、反应时间3h、甘油的加入方式为一次性全部加入。     

低温常压均相酯交换法制备氢化松香甲酯的研究

以氢化松香甘油酯为原料,研究了低温常压均相酯交换法制备氢化松香甲酯的方法。通过气相质谱联用仪对反应产物的成分进行分析,并探讨了温度、催化剂用量、反应时间和甲醇用量对氢化松香甘油酯转化率的影响。通过正交实验获得了氢化松香甘油酯的最适宜的酯交换工艺参数为:反应温度为60℃,催化剂的用量为原料质量的9%,反应时间为11 h,氢化松香甘油酯与甲醇的摩尔比为1∶8。在此条件下,氢化松香甲酯的转化率为93.21%。     

生物柴油的制备研究

采用花生油下脚料在无机酸催化剂作用下反应制备生物柴油,研究了油醇摩尔比、催化剂浓度、反应时间、反应温度、搅拌强度对反应产率的影响.反应最佳工艺条件为油醇摩尔比1:6、催化剂2%、反应时间3.5h、反应温度75℃、搅拌较强.     

松香裂解油的化学组成与性能分析

以活性白土为催化剂对松香进行催化裂解正交试验,并对裂解产物的化学组成及理化性能指标进行分析测试。结果表明:活性白土可以在较低的反应温度和较短的反应时间内对松香起到催化裂解作用,最佳工艺条件为:反应温度240℃,反应时间1.5 h,催化剂用量为松香质量的10%。裂解油酸值稳定在0.69～0.75 mg/g,得率稳定在60%～63%。气相色谱-质谱(GC-MS)分析表明,得到的非挥发性裂解油主要由苯、萘、酮、酯和菲等化合物组成,松香裂解油酸度为0.075 g/L,运动黏度(20℃)为47.6 mm²/s,冷凝点为-30℃,冷滤点为11℃,十六烷值为30.4。松香裂解油经过复配和性能改良,可达到石化柴油国家标准。     

活性膨润土催化水合异龙脑脱氢后处理的工艺研究

采用活性膨润土为催化剂、催化水合异龙脑脱氢后处理反应,除去茴香醇类物质和其他副产物。考察了反应温度和催化剂用量对反应的影响,并确定了较佳的工艺条件:反应温度150℃,反应时间为1h,催化剂用量为0.4%。     

元宝枫油制备生物柴油

以精炼元宝枫油为原料、固体超强酸为催化剂,通过甲醇酯交换反应制备脂肪酸甲酯(生物柴油)。采用气相色谱法测定反应体系中脂肪酸甲酯的含量。应用正交实验法找出精炼元宝枫油酯交换反应的最佳反应条件为:反应温度60℃,醇油物质的量比6∶1,催化剂用量1.0%,反应时间80 min。在此反应条件下原料油转化率可达98.14%。放大实验所得的生物柴油主要质量指标已达到国家0#柴油质量标准。     

生物柴油的制备

通过正交试验得出了菜籽油在NaOH作用下与甲醇经转酯反应合成生物柴油的最适宜工艺条件:摩尔比6:1、反应温度40℃、反应时间1h、催化剂用量1%。考察了工业甲醇、搅拌速度等工艺条件对反应的影响,对脂肪酶催化反应进行了探索性研究。采用气相色谱(氢火焰)内标法分析产品中脂肪酸甲酯的含量,研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质。结果表明,合成的生物柴油其各项性能指标基本达到国外同类产品的标准,与O#柴油调和后低温流动性得到明显改善。     

共沉淀法制备Ni/Al2O3催化剂的研究

油脂加氢催化剂是以金属镍为活性组分、氧化铝为载体制备的Ni/Al2O3催化剂。在制备催化剂过程中,其合成条件直接影响着催化剂的最终活性。以工业硝酸镍、碳酸钠和自制氧化铝粉为原料,利用共沉淀的方法制备加氢催化剂,考察了反应温度、反应时间、反应液pH及反应过程中搅拌转速对催化剂活性的影响。通过实验数据汇总分析,最终确定制备Ni/Al2O3油脂加氢催化剂的最佳条件：反应温度为85 ℃、反应结束时溶液pH=8.0、反应时间为1.5 h、搅拌转速为600 r/min。在此条件下制备的Ni/Al2O3催化剂,经棕榈油加氢评价后测定的碘值最低。     

菜籽油酯交换制备植物绝缘油及电气性能研究

菜籽油与甲醇在氢氧化钠的催化下通过酯交换反应制得菜籽绝缘油。结果表明,最佳酯交换工艺条件为：醇油摩尔比为9：1,催化剂用量为油质量的0．4％,反应温度为60℃,反应时间为75min,转化率为94．89％;最佳精炼工艺条件为：活性白土吸附脱色的用量为5％,搅拌时间为25min,搅拌温度为80℃,碱性氧化铝吸附降酸值温度为60℃,时间为60min;所得菜籽绝缘油闪点为160℃,酸值为0．025mgKOH／g,工频击穿电压达到55．5kV,90℃介质损耗为0．010,90℃体积电阻率为21．8GΩ·m,相对介电常数ε,为2．839。     

间苯二甲酸液相催化氧化合成间苯二酚研究

以间苯二甲酸为起始原料,在催化剂铜和助剂镁作用下,以空气中的分子氧作氧化剂,通过液相催化氧化继而水解制得间苯二酚。通过系列实验考察了温度、催化剂及助剂用量、空气流量、搅拌强度、水解条件等因素对反应的影响,确定了反应条件:反应温度250℃,催化剂用量7%,助剂用量7%,空气流量0.2L/min,搅拌强度200r/min,水解温度230℃,水解时间2h。在此条件下间苯二甲酸转化率32.3%,间苯二酚收率18.9%。     

Heterogeneous Acid-Catalyzed Biodiesel Production from Crude Tall Oil: A Low-Grade and Less Expensive Feedstock

The present study indicates that solid acid catalysis of crude tall oil (CTO) over a WO₃/ZrO₂ catalyst is effective in converting the CTO fatty acids components into biodiesel in high yield. Preparation of the catalyst by an impregnation method was selected and WO₃ activity was best at a loading mass fraction of 5% to ZrO₂ support and activation at 500°C for five hours under air at atmospheric pressure. Optimal reaction conditions were reaction temperature at 250°C; methanol to CTO molar ratio at 10; reaction time four hours, catalyst mass fraction of 3%; and stirring intensity at 625 rpm. The conversion at optimal reaction conditions was 70%. The catalyst was highly active at temperatures higher than 200°C. The biodiesel produced met some, but not all, the diesel quality parameters stipulated by standard specifications such as ASTM D6751 and EN14214.     

Solvent-free enzymatic glycerolysis of marine oils

Marine triglyceride oils (cod liver oil and oils from blubber of harp seal and minke whale) were reacted with glycerol using lipase as a catalyst at low temperature. A solvent-free batch system with magnetic stirring was used. Solidification of the reaction mixture occurred, and a mixture of mono-, di-, and triglycerides was obtained in all cases. The recovered glyceride mixtures were solid at room temperature. The yield of monoglyceride (MG) and the fatty acid profile of the MG fractions were dependent on oil and the type of lipase used as a catalyst. Of the commercially-available lipases investigated, lipase AK fromPseudomonas sp. synthesized the highest yield of MG (42–53%) at 5°C. These MG fractions were low in saturated fatty acids (4–11%) and high in long-chain monounsaturated fatty acids (52–69%). The concentration of n-3 polyunsaturated fatty acids was 12–20%.     

液相法苯选择加氢制环己烯反应条件的探讨

采用化学还原法制备负载型钌催化剂,进行了苯选择加氢制环己烯。研究了反应温度、氢气压力、搅拌速率、反应时间对苯转化率、环己烯选择性及收率的影响。结果表明:在最佳反应条件下,反应温度为140℃、氢气压力为6.0MPa、搅拌速率为900r/min、反应时间为20min时,苯转化率为76.27%,环己烯选择性为68.33%,环己烯收率为52.12%。     

粗叠合汽油生产柴油催化剂催化性能研究

以粗叠合汽油为原料,采用自制的催化剂,进行叠合生产柴油实验室研究.确定的催化剂载体为中孔γ-Al2O3,考察了金属负载量、助催化剂对催化性能的影响,同时,进行了催化剂制备条件的研究.实验结果表明,在Ni质量分数为8％、助催化剂Sn质量分数为1.0％,催化剂浸渍时间为6h,焙烧温度和焙烧时间分别为500℃、4h的条件下,所制备得到的催化剂的催化性能、稳定性和再生性能最佳.通过实验室运转证明,在反应压力1.0 MPa、反应温度200℃、空速1.0 h-1的条件下,所得叠合柴油的体积收率为45.3％,且符合-35#柴油质量标准.     

Ultrasonic Pretreatment Transesterification for Solid Basic-Catalyzed Synthesis of Fatty Acid Methyl Esters

Generally, ultrasound irradiation is required throughout the reaction for fatty acid methyl esters (FAME, namely, biodiesel) production, which is energy-consuming and difficult to scale-up. In order to improve the industrial application of ultrasonic technology, a systematic study of ultrasonic pretreatment solid basic (Na₂SiO₃)-catalyzed transesterification for FAME production from cottonseed oil was carried out, and the effect of ultrasonic waves on the properties of Na₂SiO₃ catalyst was assessed by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform Infrared (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) characterization of fresh and collected catalysts. An ultrasonic frequency of 30 kHz, ultrasonic power of 200 W and ultrasonic pretreatment irradiation time of 30 min was determined to guarantee a satisfactory degree of transesterification. The optimum production was achieved in the reaction system at 45 °C with methanol/cottonseed oil molar ratio 5:1, catalyst dosage 3% and stirring speed 350 rpm resulting in a FAME yield of above 97% after 60 min of reaction under mechanical stirring with the ultrasonic pretreatment process. The new process has a shorter reaction time, a more moderate reaction temperature, a less amount of methanol and catalyst than only the mechanical stirring process without essential damage to activity and the structure of catalyst. These results are of great significance for applying the ultrasonic pretreatment method to produce FAME.     

微波辅助玉米油基生物柴油制备及酯化反应动力学

以玉米油和甲醇为原料、浓硫酸作催化剂,微波辅助制备生物柴油,研究了反应时间、反应温度、催化剂体积及微波功率对玉米油酯化率的影响,在单因素实验基础上优化制备工艺,考察了酯化反应的动力学. 结果表明,微波辅助制备玉米油基生物柴油的最佳条件为反应温度72.0℃、时间17.5 min、催化剂用量为玉米油体积的8.5%和微波功率200 W,该条件下酯化率可达77.6%. 酯化反应级数为1.28,活化能Ea=1.79 J/mol,酯化反应的动力学方程为r=8.214e?1.792/RTC1.28 .