W-HMS催化环戊烯氧化合成戊二醛的工艺研究

对以(NH4)2WO4为钨源合成的W-HMS分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,环戊烯(CPE)合成戊二醛的多相催化反应进行了研究,考察反应时间、反应温度、催化剂用量、溶剂种类和用量以及氧化剂浓度等因素对戊二醛收率的影响。在最佳工艺条件:n(H2O2):n(W):n(CPE)=2:0.04:1,V(t-BuOH)/V(CPE)=8.75,反应温度35℃,反应时间28h下,环戊烯转化率达99.99%,戊二醛的收率最高可达78%。     

新型W-HMS催化剂的直接合成、表征及催化性能

采用直接合成方法将W~(6+)固载到六方介孔全硅HMS分子筛上,制成新型W-HMS非均相催化剂。利用UV-Vis漫反射和吡啶(Py)-FTIR方法对W-HMS催化剂进行了表征,研究了该催化剂在环戊烯选择氧化制备戊二醛反应中的催化性能,并探讨了该多相催化反应的机理。实验结果表明,钨物种含量对W-HMS催化剂的结构和催化性能有显著的影响,当n(Si)∶n(W)=30时,该催化剂表现出优良的催化性能,环戊烯的转化率和戊二醛的选择性分别达到100.0%和76.3%。UV-Vis漫反射表征结果显示,该催化剂中钨物种以高度分散状态存在于催化剂骨架中,并且钨物种主要以孤立的[WO_4]~(2-)四面体、单聚或低聚的形态存在;Py-FTIR表征结果显示,高度分散的钨物种提供了更多的酸中心,可推测为该反应的活性中心,并且较强的B酸中心有利于环戊烯的催化氧化。     

环戊烯氧化法合成戊二醛研究进展

对戊二醛合成的研究进展作了较全面的评述，认为采用环戊烯氧化法开发反应与分离相结合的新工艺是研究的方向。     

环戊烯氧化制戊二醛的研究

介绍了环戊烯氧化制戊二醛的工艺路线和反应机理，讨论了溶剂、Ｈ２ Ｏ２／ＣＰＥ 比、加料速度、反应温度及分解时间等工艺条件对产品质量的影响，考察了反应过程中各产物及中间产物的来源关系，确定了环戊烯合成戊二醛的最佳工艺条件。     

含W介孔分子筛的原位合成及其在环戊烯选择氧化制戊二醛反应中的催化性能

将WO3物种原位引入介孔分子筛MCM-41、MCM48、HMS和SBA-15的骨架内,得到了具有选择氧化活性中心的W-MCM-41、W-MCM-48、W-HMS以及W-SBA-15分子筛,并用BET、XRD、SEM及TEM等手段进行了表征.该系列新型催化剂在环戊烯催化氧化合成戊二醛的反应中表现出优异的催化性能,达到甚至超过均相钨酸的水平,其中戊二醛的选择性均超过70%,收率亦达到65%以上,具有极好的工业应用前景.     

双环戊二烯制备戊二醛的研究

综述了以双环戊二烯(DCPD)为起始原料,经双环戊二烯解聚,环戊二烯(CPD)选择加氢,环戊烯(CPE)氧化制备戊二醛的工艺过程。重点介绍了选择加氢催化剂和氧化催化剂的类型和特点。     

戊二醛的合成方法及应用

介绍了戊二醇的合成方法,包括吡啶法、吡喃法、1,5-戊二醇法、环戊烯氧化法等。指出吡喃法是目前国内外合成戊二醛普遍采用的方法,以过氧化氢为氧化剂的环戊烯一步氧化法具有原料价廉易得等特点,是今后研究开发的方向。详细介绍了戊二醛在医药、生物、制革、石油开采、有机合成及其它领域的应用,并展望了其市场前景。     

戊二醛的合成

用 30 %过氧化氢水溶液一步催化氧化环戊烯合成戊二醛 ,讨论了溶剂种类、原料用量比及过氧化氢的加入方式、助催化剂种类对戊二醛产率的影响 ,最后对影响戊二醛产率的其他四个因素进行了正交实验。结果表明 :在以钨酸 /硼酐 (摩尔比 ) =3∶ 2的复合物为催化剂 ,用量为环戊烯质量的 0 .5 34 % ,过氧化氢 /环戊烯(摩尔比 ) =2∶ 1 ,反应温度 35℃ ,反应时间 2 2 h,以异丙醇为溶剂 ,异丙醇 /环戊烯 (体积比 ) =1 0∶ 1的优化工艺条件下 ,最高产率达 6 3.7%。     

双环戊二烯合成戊二醛的研究

研究了以双环戊二烯为原料合成戊二醛的工艺，主要内容包括：双环戊二烯解聚制环戊二烯；环戊二烯加氢制环戊烯；环戊烯均相氧化制戊二醛。双环戊二烯解聚率为95％以上，环戊二烯的收率可达90％。二聚产物经过精馏可获得高纯度产品。环戊二烯加氢制环戊烯的研究采用二段加氢工艺，以环戊烷为溶剂，考察了主催化剂钯的含量和载体的影响，确定了以0．5％的Pd／γ-Al2O3为加氢催化剂及温度、压力、氢烃比和空速等相应的加氢工艺条件，得到环戊二烯转化率达99．5％，环戊烯选择性90％以上，加氢产品中环戊二烯含量小于0．1％的良好结果，为工业化放大提供了基础数据。采用钨酸为催化剂，叔丁醇为溶剂，50％过氧化氢为氧化剂，对环戊烯氧化制备戊二醛进行了研究，研究结果表明戊二醛的收率可达65％。     

新型HPWs/MIL-101催化剂的制备及其对环戊烯选择氧化反应的催化性能

采用浸渍法在介孔金属-有机骨架材料MIL-101上负载磷钨酸(HPWs),制得一种新型HPWs/MIL-101非均相催化剂。利用XRD、N2吸附、TG和FTIR等手段对该催化剂进行了表征,研究了该催化剂在环戊烯(CPE)选择氧化制备戊二醛(GA)反应中的催化性能。实验结果表明,MIL-101对HPWs具有很高的负载阈值,且将HPWs固载到MIL-101上后MIL-101仍能很好地保持其晶体骨架结构。HPWs高度分散在MIL-101的介孔笼中,与MIL-101有较强的相互作用,提高了该催化剂的热稳定性且可有效防止HPWs的流失。在HPWs负载量为30%(w)、n(CPE)∶n(H2O2)∶n(HPWs)=1 000∶2 100∶3、V(叔丁醇)∶V(CPE)=10、35℃、24 h时,CPE转化率达到100.0%,GA收率达到70.1%。该催化剂具有较好的重复使用性能。     

甲醇脱水制二甲醚的催化剂研究

在甲醇气相脱水合成二甲醚反应中,考察了催化剂酸性及反应工艺条件对反应的影响。分子筛的Bronsted酸中心和Lewis酸中心都是甲醇脱水反应的活性中心,而强酸中心是烯烃产生的主要场所。研究表明,采用硅铝比为60的HZSM-23分子筛作为催化剂,适宜的工艺条件为:反应质量空速5 h-1,温度300℃,压力0.1MPa,甲醇转化率为97.6%,二甲醚选择性为95%。     

气相法制备FCC催化剂活性组元的探索

研究表明，增加高硅Y型沸石中的金属离子含量，有助于降低FCC汽油中烯烃含量和硫含量。气相化学法能有效地提高金属离子在高硅Y型沸石中的交换度，其催化剂具有好的选择性氢转移活性。固定流化床评价结果表明，与常规水热法制备的USY催化剂相比，以大庆常压渣油为原料，汽油中烯烃含量可从对比剂的27．54％降至23．39％，而硫含量从l010mg/L降至756mg/L。同时还具有高的水热稳定性及焦炭选择性。原因在于气相化学法能制备出品格完整、孔道畅通、具有较高金属离子含量的高硅Y型沸石，从而为制备降低汽油烯烃和硫含量催化剂的活性组元开辟了一条新途径。     

制取对二甲苯的新型甲苯择形催化剂的研制

在实验室通过对催化剂的配比、选择化改性剂及催化剂制备过程的考察和评价,研制了制取对二甲苯的新型甲苯临氢择形催化剂。研究结果表明,该沸石型催化剂,运转条件缓和,具有良好的活性、选择性及稳定性,再生后可基本恢复原有的催化性能。在甲苯转化率为３０％的情况下,对二甲苯的选择性为９０％,产物中对二甲苯的质量收率大于１２．０％,均优于国外同类催化剂。由于该催化剂在制备过程中选择了独特的载体和改性剂,达到了一至     

顺丁烯二酸酐加氢制备1,4—丁二醇的铜基催化剂的失活与再生研究

在顺丁烯二酸酐加氢生成1，4－丁二醇的反应过程中所用的铜基催化剂是用沉淀法制备的复合金属氧化物，对该催化剂进行X射线衍射和比表面积、孔窑、孔分布及透射电镜测定，结果表明该金属氧化物催化剂的失活主要是由于Cu烧结而引起的含Cu和含Cr二相分离所致，催化剂表面重质物附着是失活的另一个重要原因，采用氧化－还原法或醇洗法可恢复催化剂活性。     

磁性固体碱催化剂在棕榈油制备生物柴油中的应用研究

采用煅烧法制得磁性固体碱催化剂CaO/Fe3O4，考察了该催化剂催化24℃分提棕榈油与甲醇酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件及催化剂使用寿命。结果表明，最佳反应条件为醇油摩尔比8、催化剂用量4％、反应温度65℃、反应时间2.0 h。在该条件下制得的生物柴油中脂肪酸甲酯含量为98.2%，其性能指标均达到国家标准GB/T-20828-2007的要求。在棕榈油制备生物柴油过程中重复利用催化剂CaO/Fe3O4进行酯交换反应8次，产物中脂肪酸甲酯含量均在96.5％以上。     

硅源对介孔V—MCM-41分子筛合成机制的影响

分别以普通的硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯和高模数比的硅酸钠（模数比为3．3）为硅源，以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用水热法合成了V-MCM-41介孔分子筛，用低温液氮吸附分析探讨了V-MCM-41分子筛的合成机制。结果表明，不同硅源均可形成中孔结构的分子筛，但制备条件差别较大，其主要原因在于硅源中的硅物种以不同的多聚体存在。     

Co-SBA-15催化苯乙烯氧化制苯甲醛反应性能的研究

以Co(NO3)2·6H2O为钴源制备Co-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET方法对Co-SBA-15结构进行表征.结果表明,负载钴的SBA-15具有介孔分子筛的结构特征.以质量分数为30％的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Co-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行研究.在苯乙烯用量5 mL、n(H2O2)∶n(...     

用于棉籽油制备生物柴油的固体酸催化剂研究

研制出适用于棉籽油与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的固体酸催化剂。考察了催化剂活性组分比例、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化剂活性的影响。研究结果表明,在n（Al）：n(Zr)：n（La）＝1：0.4：0.08、焙烧温度550℃、焙烧时间5h的条件下优化制备的S2O82-/Al2O3-ZrO2-La2O3固体酸催化剂,用于酯交换反应时具有良好的催化活性和稳定性,在反应温度150 ℃、醇油摩尔比12:1、固体酸催化剂用量为油质量的4％、反应时间6h的条件下产物中棉籽油甲酯含量达到95.8％,催化剂重复使用10次后甲酯含量仍维持在86％左右;制备得到的生物柴油质量达到国家柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）标准。