1,2-丙二醇合成丙酮醛反应催化剂的研究

通过固定床反应器考察了掺磷β-沸石/银催化剂对1,2-丙二醇选择性氧化合成丙酮醛的催化性能。试验结果表明,在适宜的条件下,该催化剂对1,2-丙二醇的转化率达到98%,对丙酮醛选择性达到了65%。作者还就磷对催化剂选择性的提高原因给出了解释。     

1,2-丙二醇空气选择氧化合成α-羟基丙酮和丙酮醛

采用电解银催化剂,选择催化氧化1,2-丙二醇联产α-羟基丙酮和丙酮醛。研究了反应条件对产物组成的影响。实验结果表明,以电解银催化氧化1,2-丙二醇可以同时得到α-羟基丙酮和丙酮醛,当温度为360℃,氧醇比为0.25,液时空速为8.73h-1时,单程转化率36%,它们的选择性之和接近100%。氧醇比是选择性氧化合成α-羟基丙酮和丙酮醛的关键因素。     

丙二醇合成丙酮醛的催化剂研究

利用固定床反应器考察了玻璃微珠银催化剂对１,２－丙二醇选择性催化氧化合成丙酮醛的催化功能。试验结果表明：该催化剂具有较高的活性,在适宜的条件下,１,２－丙二醇的转化率达９７％以上,合成丙酮醛的选择性在６７％以上。     

1,2—丙二醇空气氧化合成丙酮醛

利用固定床反应器研究了改性电解银催化剂在１,２－丙二醇空气氯化合成丙酮醛的催化性能,考察了不同条件对反应活性的影响。实验表明,在适宜条件下,原料１,２－丙二醇转化率大于９８％,产品丙酮醛收率达７２％。     

1,2—丙二醇空气氧化合成丙酮醛

利用固定床反应器研究了改性电解银催化剂对１，２－丙二醇空气氧化合成丙酮醛的催化性能，考察了不同条件对反应活性的影响，实验表明适宜条件下，原料１，２－丙二醇转化率大于９８％，产品丙酮醛收率达７２％。     

1-甲氧基-2-丙醇催化氧化合成甲氧基丙酮

以结晶银为催化剂,采用固定床多元醇催化氧化系统,通过1-甲氧基-2-丙醇（MOP）催化氧化制备异丙甲草胺重要中间体——甲氧基丙酮（MOA）。研究了温度、空速、氧醇比等反应条件对反应转化率、选择性以及目标产物收率的影响;同时考察了不同含水量对结晶银催化剂使用寿命的影响。     

甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂研究进展

随着生物质甘油下游综合利用研究的兴起,甘油氢解反应已成为研究热点。甘油氢解反应工艺的关键技术是氢解催化剂,对近年来甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的催化剂研究进展进行综述。通过分析甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂的组成和工业应用情况,对未来可能实现工业化的催化剂体系前景进行展望。     

丙酮醛合成工艺

总结了目前生产丙酮醛的几种常见方法,并进行了比较,对丙二醇法和丙酮法进行了比较详细的介绍。     

丙酮醛的合成研究

分别用丙酮和 1,2 丙二醇做原料合成了丙酮醛。n(丙酮 )∶n(溴 ) =1 0 0∶0 79,加入 3 0～4 0g氯酸钾做催化剂 ,水和冰醋酸做溶剂 ,水浴温度为 6 0～ 75℃ ,回流 4h ,制得产率为 6 3 5 %的溴丙酮。V(二甲亚砜 )∶V(溴丙酮 ) =11 9∶1 0 ,通入空气 ,在 6 5～ 70℃反应 5～ 8h ,制得产率为 5 9 6 %的丙酮醛。丙酮醛的总收率达 37 8%。n(重铬酸钾 )∶n(硫酸 )∶n(1,2 丙二醇 ) =1 0∶4 0∶(1 5～ 2 5 ) ,以水为溶剂 ,在 6 0～ 70℃间歇通入氮气 1 5h ,边加原料边蒸馏 ,制得产率为5 0 %的丙酮醛。后者为一步法 ,操作简便 ,产品纯度较高 ;产率比前法提高 12 %。     

1,2-丙二醇选择性氧化制备乳酸催化体系的研究

乳酸的生产方法主要有发酵法、乙醛氢氰酸法和丙烯腈法。对选择性氧化1,2-丙二醇制备乳酸工艺进行了尝试性研究。制备了Cu/C、Pd/C负载型金属催化剂;考察了负载型金属催化剂的含量对目标反应产物催化性能的影响,证实了Pd/C催化剂比Cu/C催化剂具有更佳催化性能。研究了单因素(反应温度、氧气分压、反应时间)对氧化工艺的影响,讨论了各单因素对反应的影响情况。     

不同类型分子筛催化剂上香兰素丙二醇缩醛的合成

以香兰素和1,2－丙二醇为原料,HZSM－5、HY、USY、HB、HMCM－22和HMCM－41不同类型分子筛为催化剂,催化合成了香兰素1,2－丙二醇缩醛。对上述分子筛进行了N2吸附—脱附、吸附吡啶的FT－IR表征。结果表明,HMCM－22分子筛具有最高的活性,各种分子筛活性顺序为：HMCM－22〉H13〉USY〉HY〉HZSM－5〉HMCM－41。HMCM－22分子筛具有最高的催化活性,因为它具有最大的二次孔的体积和适宜的酸性。     

丙烯氧化制丙烯酸催化剂研究进展

介绍丙烯氧化制丙烯酸催化剂,综述丙烯一步氧化法和两步氧化法制丙烯酸催化剂的研究进展。丙烯两步氧化法通过Mo-Bi系丙烯醛催化剂和Mo-V系丙烯酸催化剂完成丙烯酸生产,目前通过催化剂制备工艺的研究,催化剂达到了较高性能水平。今后还应对添加各种助剂、制备工艺优化和改变催化剂成型方式等进行研究,进一步提高丙烯酸收率与稳定性。提出开发高丙烯空速催化剂,提高装置负荷是下一步的研究重点。     

硅胶负载硫酸铁催化合成正辛醛1,2-丙二醇缩醛

研究了在硅胶负载硫酸铁(Fe2(SO4)3/SiO2)催化下,以正辛醛和1,2-丙二醇为原料催化合成正辛醛1,2-丙二醇缩醛。考察了醛醇摩尔比、反应时间、催化剂用量及其重复使用等因素对反应的影响,优化了反应条件。结果表明:正辛醛0.1 mol,n(正辛醛)∶n(1,2-丙二醇)=1.0∶1.1,催化剂用量为反应物总质量的1.0%,带水剂环己烷12 mL,回流反应3.0 h,正辛醛1,2-丙二醇缩醛的收率最高可达92.3%。     

气液固三相催化氧化对二甲苯制对苯二甲酸

为进一步提高对二甲苯液相催化氧化制对苯二甲酸的反应速率和产率,对MC催化体系(Co-Mn/Br)展开了改良研究,考察了对羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)、甲乙酮(MEK)引发剂和Zr4+、Cu2+金属离子助剂对MC催化体系性能的影响。结果表明,NHPI和MEK引发剂的添加能进一步提高MC催化剂的活性,而Zr4+对MC催化剂性能的影响不大,Cu2+对MC催化剂催化氧化对二甲苯反应有抑制作用。NHPI和Br-双引发剂之间存在协同作用,可以明显提高催化反应活性,降低整个反应体系的温度,是一种有效的MC催化剂改良方法。     

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。     

Zn(OAc)2/AC催化固定床上CO2与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯及其反应机理

以负载型乙酸锌为催化剂,在固定床上实现了CO₂和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应。考察了不同载体和负载量对负载型乙酸锌催化性能的影响以及反应条件对PC合成反应的影响。结果表明:负载量为40% (质量分数)的Zn(OAc)₂/AC催化性能最好。CO₂与PG合成PC适宜的反应条件为:PG、乙腈和CO₂的摩尔比为1:1.8:11,CO₂ 压力 4.0 MPa,反应温度160 ℃和液空速0.9 h^-1。在此条件下,PC收率和选择性分别为6.3%和49.0%。采用原位红外结合设计实验研究了无水乙酸锌分别与CO₂和PG之间的相互作用,发现CO₂与乙酸锌之间的化学吸附比较弱,而PG与乙酸锌之间的化学吸附较强,能够活化PG。据此推测了乙酸锌催化CO₂与PG合成PC的反应机理。     

碳纳米管负载CuO-CeO_2催化剂用于CO选择性氧化

分别以碳纳米管(CNTs)和68%浓HNO3处理的CNTs为载体,采用超声辅助的浸渍法制备负载型Cu O-CeO_2复合氧化物催化剂,用于富氢气中CO选择氧化。采用XPS和LRS对预处理前后CNTs管的结构与表面性质进行研究。采用XRD和H2-TPR对催化剂结构进行表征。结果表明,经浓HNO3处理的CNTs载体表面含氧官能团—COOH相对含量提高了约68%,且表面缺陷增多,有助于催化剂活性组分的沉积和分散。以此负载的Cu O-CeO_2催化剂上Cu O物种具有较好的分散性,晶粒尺寸较小,催化剂表现出强的低温氧化还原能力,且表面CO氧化活性位增多,对CO选择性氧化具有低温高活性,T50低至90℃,反应温度低于140℃保持高选择性,且CO完全转化反应温度窗口拓宽宽至30℃。     

草酸二甲酯气相法加氢制乙二醇催化剂研究进展

乙二醇是重要的化工原料,广泛应用于阻冻剂、燃料电池和聚酯工业等领域。传统制备乙二醇路线有基于石油路线的环氧乙烷水合法以及基于煤和天然气路线的C₁合成法。C₁路线合成乙二醇是CO氧化偶联生成草酸二甲酯,草酸二甲酯再催化加氢合成乙二醇。设计和制备高效草酸二甲酯加氢催化剂是实现煤制乙二醇工业化关键。草酸二甲酯加氢催化剂主要有Ru基均相催化剂和Cu基非均相催化剂,其中,无Cr的Cu基催化剂(Cu/SiO₂) 是研究重点。影响Cu/SiO₂ 催化性能的主要有载体、制备方法和助剂。载体类型不仅影响活性物种与载体之间的相互作用,而且影响活性物种分散度,具有高表面积和有序介孔结构的载体能够提高Cu物种分散度,从而显著提高催化剂活性。制备Cu/SiO₂催化剂的方法有蒸氨法、浸渍法、沉积沉淀法、离子交换法和溶胶-凝胶法等。蒸氨法制备的Cu/SiO₂形成铜氨络合离子,使Cu物种得到很好分散,还原后催化剂表面Cu+含量较高。Mo、Co、Ni和B等助剂的添加可以调变Cu物种的价态和分散度,提高催化剂性能。添加助剂时,要综合考虑助剂的引入对催化剂酸碱性质、活性物种分散度和载体孔径结构等的影响。研究认为,草酸二甲酯加氢机理是Cu⁰与Cu⁺的协同作用,Cu⁰是催化剂上的活性位点,活化H₂;Cu⁺起亲电子的L酸作用,激化CO键提高草酸二甲酯中酯基的反应。催化剂失活的主要原因是产物乙醇酸甲酯在催化剂表面较难脱附以及反应过程中催化剂烧结。Cu/SiO₂催化剂存在热稳定性差等缺陷,制备高稳定Cu基催化剂是今后发展方向。     

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂研究

采用共沉淀法制备了不同Mo与Fe原子比的甲醇氧化制甲醛催化剂,在常压固定床反应器上对催化剂进行活性评价,采用BET、XRD和TEM对制备的催化剂进行表征。结果表明, Mo与Fe原子比为2.2~2.8时,催化剂具有较好的活性,(400~450) ℃焙烧的催化剂具有良好的比表面积、适宜的孔容和孔径,形成了较为稳定的MoO₃和Fe2(MoO₄)₃晶相,使催化剂具有更高的活性和选择性。对甲醇氧化制甲醛反应进行研究,结果表明,在反应温度(265~315) ℃,空速(8 500~13 000) h^-1时,甲醇转化率>98%,甲醛收率>93%, 500 h长周期考核,催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

深度氧化有机废气催化剂的研究

研究了以涂覆活性氧化铝的蜂窝陶瓷为载体,负载贱金属氧化物的催化剂对各种挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化活性.同时考察了温度、空速、VOCs浓度对转化率的影响及催化剂的热稳定性.结果表明,该催化剂在低起燃温度下,VOCs的转化率大于98%;空速在10000～25000h-1,VOCs质量浓度1.05～7.60g/m3范围内,催化剂具有较高的适应性;催化剂可耐950℃的高温冲击.