环氧生物质油在合成润滑油基础油的研究进展

衍生于植物油和动物脂肪的生物质油是生物润滑油的重要原料。与矿物油相比,生物质油具有低毒性、高生物降解性、高润滑性和良好的黏温性等优点,但其含双键和甘油酯基导致低温流动性和氧化稳定性差。因此,生物质油不宜直接作为润滑油基础油使用。生物质油经环氧化改性增加了氧化稳定性,加强了对金属表面的吸附,提高了润滑性。但是,单纯进行环氧化改性,也会导致油品的黏温性和低温流动性变差。因此,需要对环氧生物质油进一步开环改性。对比选择性氢化、异构化等改性方法,环氧化-开环方法反应条件温和,分子设计空间大。本文总结了由环氧植物油通过开环醚构化、酰化合成生物基础油的现状和发展趋势, 重点阐述了环氧植物油及其衍生物环氧脂肪酸甲酯与有机醇、羧酸和酸酐合成润滑油的研究进展,分析了改性分子结构对润滑油性能的影响,讨论了合成生物润滑油研究中尚存的问题, 并认为优化改性工艺、开发绿色高效的催化剂是未来的发展方向。     

改性MMT催化环氧大豆油制备生物润滑油的研究

采用硫酸对蒙脱土(MMT)进行改性,制得硫酸改性固体酸催化剂,并用FTIR、N2-吸附脱附对其进行表征。以改性MMT为催化剂催化环氧大豆油和异辛醇开环反应制备生物润滑油,考察了反应时间、反应温度、催化剂加入量和醇油摩尔比对开环转化率的影响。结果表明,在催化剂加入量为环氧大豆油质量5%,醇油物质的量比为3∶1,95℃下反应9 h的条件下,开环反应转化率达到98%以上。     

SO_4~(2-)/TiO_2催化环氧生物柴油制备环境友好润滑油的研究

以沉淀-浸渍法制备的固体酸SO42-/TiO2为催化剂,环氧生物柴油(环氧菜籽油甲酯)和异辛醇为原料,进行异构醚化催化开环反应,合成环境友好润滑油并对其结构进行表征;考察配料比、反应时间、反应温度及催化剂质量分数(催化剂质量/环氧生物柴油的质量)对环氧生物柴油开环反应的影响,得到较佳的反应条件,并对最终产品进行相关性能指标分析检测。结果表明:当反应时间为15 h,反应温度为90℃,醇油摩尔比为4∶1,催化剂质量分数为3%时,所合成的改性生物柴油的热稳定性好,可以作为润滑油使用。     

超声辅助环氧甲酯乙醇异构化反应动力学研究

以环氧生物柴油(即环氧脂肪酸甲酯)和无水乙醇为原料,固体酸式盐NaHSO_4为催化剂,分别在机械搅拌及超声辅助条件下进行开环反应,合成了可生物降解润滑油。考察了醇油摩尔比、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对开环反应的影响规律,得到了超声辅助下最佳工艺条件为:醇油摩尔比4∶1,反应温度70℃,反应时间8 h,催化剂用量(w)为1.5%,超声功率为50%。在单因素试验基础上,研究了机械搅拌与超声辅助下的乙醇-环氧生物柴油开环反应动力学,建立了开环反应的动力学模型,得到超声辅助条件下的开环反应活化能为39.16 k J/mol,频率因子为4.83×10~6h~(-1);与机械搅拌方式相比,超声强化开环反应条件更温和、反应速率更高,这与单因素试验的结论一致。     

环氧植物油合成环境友好润滑油基础油研究进展

总结了由环氧植物油通过开环、酰化和酯交换反应合成环境友好润滑油基础油的现状和发展趋势,重点评述了环氧植物油及其衍生物环氧脂肪酸甲酯与有机醇、羧酸和酸酐合成润滑油的研究进展。讨论了合成润滑油的研究和开发中尚存的问题,并认为优化改性工艺、开发新的高效催化剂和降低成本是未来发展方向。     

固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性中的应用

生物质液化是当今研究生物质能源的热点之一。本文详细综述了三大类固体酸催化剂在生物质液化中的应用现状,简单介绍了固体酸催化剂在生物油改性中的研究进展。对固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性方面的发展前景进行了展望。     

固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性中的应用

生物质液化是当今研究生物质能源的热点之一。本文详细综述了三大类固体酸催化剂在生物质液化中的应用现状,简单介绍了固体酸催化剂在生物油改性中的研究进展。对固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性方面的发展前景进行了展望。     

钨基催化剂体系下甲醇开环环氧大豆油制备多元醇

以环氧大豆油和甲醇为原料,通过开环加成制备植物油基多元醇。在自制的二氯二氧化钨(WO2Cl2)作催化剂、三氟甲磺酸银(Ag OTf)作助催化剂的条件下,考察了催化剂用量、助催化剂用量、反应时间、温度和醇油物质的量比等对环氧大豆油开环转化率的影响,并对产物的环氧值进行了测试。结果表明,当催化剂用量为3%(以甲醇和环氧大豆油总质量为基准,下同),三氟甲磺酸银用量为4%,反应温度为70℃,反应时间为8 h,醇油物质的量比为28∶1时,环氧大豆油的开环转化率较高,为89.13%。对开环产物进行了FTIR、1HNMR、TG以及流变性分析。通过热重分析得出,多元醇的分解温度(334℃)比环氧大豆油的分解温度(305℃)高。流变性分析得出,随着温度的升高,环氧大豆油和多元醇的黏度逐渐下降。在温度较低时,大豆油多元醇的黏度明显低于环氧大豆油的黏度。     

环氧化合物亲核开环反应过程强化研究进展

环氧化合物因其特殊环应变而具有显著的反应性，在酸或碱的催化下与许多亲核试剂进行开环反应，可用于制备各种合成中间体。环氧化合物开环反应的区域选择性和立体选择性是合成化学的核心课题。本文综述了环氧化合物亲核开环反应过程强化的国内外进展，从新材料（介质）强化、外场强化、过程装备强化等方面介绍了不同强化策略对环氧化合物亲核开环反应的影响，重点分析了新型多孔材料、金属氧化物、离子液体等几类材料对环氧化合物亲核开环反应的催化性能的影响，并指出了实际工业生产中环氧化合物亲核开环反应强化技术中依然存在转化率和选择性不高、反应能耗大的问题。提出建立基于环氧化合物开环反应特性的多种强化技术耦合的过程强化方法是今后的发展方向。     

煤与生物质的共热解液化研究进展

煤与生物质共热解液化将是燃料与化学品重要的转化技术之一。本文从共热解液化机理、共热解液化反应动力学、煤与生物质的协同作用、催化剂、共热解液化工艺、共热解液化产物等方面对煤与生物质共热解液化研究进展进行了综述,指出煤与生物质的快速共热解液化将是重要的发展方向,催化剂的应用和液化产物的精制将对提升液化油的品位和降低成本,对实现共液化油替代现行石化液体油具有更重要的意义。     

碱土金属氧化物基催化剂催化热解生物质研究进展

快速热解是生物质高效转化利用的重要方法之一,然而其目标产物生物油因含氧量高、组分复杂等不足而难以直接利用。通过在热解体系中引入碱土金属氧化物基催化剂,可以将热解产物中的氧元素以CO₂和H₂O等方式脱除,从而实现生物油品质的提升。总结了典型碱土金属氧化物基催化剂对生物质催化热解过程中发生的酮基化、羟醛缩合、开环和侧链断裂反应及机理,讨论了催化剂类型（CaO、MgO、基于碱土金属氧化物的分子筛和活性炭等）、生物质原料、温度、催化剂用量、停留时间、催化方式、催化剂失活等因素对生物油产率与品质的影响,并对生物质催化热解制备高品质生物油及其应用进行了展望。     

固体酸催化白花树果油制备生物柴油及环氧增塑剂的研究(摘要)

<正>在资源短缺、环境污染等问题日益突出的今天,生物质资源化学转化利用是各国研究的热点,以生物质资源代替化石资源、以生物基材料代替石化材料,为发展绿色经济、循环经济奠定了基础。动植物油脂是一种重要的生物质资源。本文主要针对动植物油脂酯交换、环氧化利用过程中传统均相酸碱催化剂腐蚀设备、后处理复杂、污染环境等弊端,以及传统固体催化剂活性低、回收难的问题,重点开发了新型的酯交换用负载型高效磁性固体酸催化剂S2O82-/Zr O2--Al2O3--Fe3O4和HPWA/Si O2--Fe3O4、环氧化用过氧磷钨酸盐相转移催化剂(C21H38N)3[PW4O16],以白花树果油为原料,研究了绿色催化体系下木本油脂的综合利用技术,对所制新型催化剂及生物基产品进行了系统的表征与性能分析,     

平台化合物乙酰丙酸酯的合成研究进展

生物质被认为是世界上最丰富的可再生资源,对其进行高值化利用有助于绿色能源发展。生物质可高效转化为生物质基平台化合物——乙酰丙酸酯,并进一步制备高附加值化学品。本文详细介绍了传统的乙酰丙酸酯化法及生物质直接催化醇解法、糠醇醇解法制备乙酰丙酸酯的最新研究进展,指出催化剂的性能、反应原料、反应物物质的量比、反应时间和温度等都是影响反应的重要参数。详细综述了液体酸催化剂、固体酸催化剂、混酸催化剂及金属盐催化剂等不同体系催化制备乙酰丙酸酯的最新研究进展。总结比较了3种制备方法的优势和不足,并根据现有转化方法中仍存在着的原料的选择和预处理、反应过程复杂且副产物难控制以及催化剂成本较高、催化效率低、腐蚀设备、难回收等问题,对未来研究方向提出展望。     

异山梨醇不同制备体系中强酸性催化剂研究进展

介绍了异山梨醇作为重要的生物质基材料的特点以及在医药、塑料、表面活性剂、聚合物等领域的应用,总结了传统山梨醇脱水制备异山梨醇反应体系中液体酸催化剂、固体酸催化剂和介孔酸催化剂的特点,指出液体酸催化剂的不足以及逐渐被绿色环保的固体酸催化剂和介孔酸催化剂所取代的趋势;同时本文还阐述了目前较为前沿的纤维素制备异山梨醇反应体系中纤维素"一锅法"制备异山梨醇及其催化剂研究现状,并指出了未来的研究热点和方向。     

环氧油脂肪酸组成分析研究

通过薄层色谱、气相色谱、色质联用等技术,首次得到了油脂环氧化反应期间的脂肪酸环氧化反应规律:开始反应阶段,高含量不饱和脂肪酸反应速率高于低含量不饱和脂肪酸;环氧化反应期间,多不饱和脂肪酸首先生成单环氧酸,之后再逐渐生成二环氧酸,最后生成三环氧酸;富含亚麻酸的油脂环氧化反应时有更易于开环反应的趋向,其次是富含亚油酸的油脂,再次是富含油酸的油脂.实验结果表明,不同环氧油原料在进行环氧化反应时需要控制不同的反应条件,以避免开环副产物量的增加,从而制备得优质环氧油产品.     

菜籽油环氧化制备润滑油基础油的研究

植物油基润滑油具有良好的润滑性能和可生物降解的优点,是可持续生产的绿色润滑油.今以菜籽油为原料、双氧水和乙酸为氧化剂,采用固体酸--CD-450强酸性阳离子交换树脂为催化荆,对菜籽油进行环氧化,从而制取环氧化菜籽油,即菜籽油润滑油.研究了固体酸的催化性能,实验考察了反应温度、反应时问、催化剂用量等因索对菜籽油环氧化反应的影响规律,并分别通过红外光谱和盐酸-丙酮法对菜籽油环氧化产物进行定性和定量分析,证明了目标产物的存在,定量确定了环氧化产物的环氧值.实验对CD-450强酸性阳离子交换树脂和浓硫酸的催化性能进行了比较,同时也考察了阳离子树脂的再生利用性能.研究结果表明强酸性阳离子交换树脂可以用作催化剂进行菜籽油环氧化生产润滑油基础油,该制各方法因无强矿物酸排放、是环境友好型的绿色生产工艺,具有实际应用价值.     

生物质制备生物油裂解反应器研究进展

生物质热裂解是生物质在隔绝空气的条件下,快速加热裂解,裂解蒸汽经快速冷却制得棕褐色液体产物。将生物质热解生成生物油,不仅便于运输和储存,而且还可以作为生产化工产品的原料。主要介绍了国内外生物质纤维素裂解制备生物油工艺、裂解反应器的特点等。就我国目前的技术,建议开发高效裂解工艺、新型高效反应器、研究反应机理以及开发高效催化剂等,从而降低生物质裂解油成本。     

高酸原油润滑油馏分加氢脱酸研究

环烷基原油润滑油馏分适合作变压器油、冷冻机油以及橡胶填充油等特种油,但其酸值较高,必须经脱酸处理才能满足使用要求。选用加氢脱酸催化剂A和催化剂B对高酸原油润滑油馏分（常二线油、减二线油和减三线油）进行加氢脱酸研究,结果表明,常二线油在较缓和的反应条件下,可达到预期脱酸效果,而减二线油和减三线油加氢脱酸难度增大,反应温度需相应提高（40～50） ℃,催化剂B比催化剂A具有更高的加氢脱酸活性。     

酸催化合成烷基化油的研究进展

综述了分别以硫酸、氢氟酸等无机酸、固体酸和离子液体为催化剂合成烷基化油的最新研究进展,并对这些催化剂的结构和酸性能对烷基化油的组成和性质的影响规律进行了分析和评述。指出离子液体作为绿色催化剂用于烷基化油的合成表现出易与产物分离、催化活性高、烷基化产物中C8组分含量高、辛烷值高等突出优点,是较有应用前景的烷基化油合成用催化剂。     

环氧SBS开环制备顺酐化离聚体及其物化性能的研究

利用环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（ESBS）的环氧基与顺丁烯二酸氢钾（HKM）在相转移催化剂和开环催化剂存在的条件下开环反应制得钾离聚体。研究了其反应条件，由于添加了助剂BM，环氧基开环率达到了95．2％，并用FTIR确定了离聚体的生成；通过对不同环氧值ESBS开环反应，研究了不同离子基团质量摩尔浓度对离聚体物化性能的影响。