由二氧化碳与环氧丙烷合成碳酸亚丙酯的研究进展

综述了碳酸亚丙酯的主要合成方法和由CO_2与环氧丙烷合成碳酸亚丙酯的研究进展,着重介绍了以过渡金属络合物为催化剂的研究成果,以及以链状聚醚为催化剂的新催化体系,还简述了碳酸亚丙酯的性质及用途。     

金属有机骨架材料应用于二氧化碳加氢催化反应的研究进展

金属有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)是由金属离子和有机配体自组装形成的具有多孔结构的晶体材料。因为具有大的比表面积、高的孔隙率、丰富的孔结构,使其在催化方面具有巨大的潜力。本文对MOFs在二氧化碳加氢催化反应的相关应用进行了总结,探讨了MOFs在二氧化碳加氢反应中的优势以及可能存在的问题,并对该应用的前景进行展望。     

通过转化为有机化合物固定化二氧化碳

介绍和评述了一些固定二氧化碳为有机化合物的反应,包括氢化反应,科尔贝-施密特反应,二氧化碳分别与烯烃、炔烃、丁二烯和有机金属化合物的反应,二氧化碳合成脲、氨基甲酸酯、碳酸酯、环状碳酸酯、聚碳酸酯等的反应。     

一种从可生物再生资源和二氧化碳生产塑料的方法

美国纽约州伊萨卡的康奈尔大学研究人员开发出一种首次使用可再生资源和二氧化碳(CO2)作为原料生产塑料的方法。据称，到目前为止，使用CO2作为一种原料已经生产出过去使用石油衍生物如环氧丙烷或环己烯化氧生产的聚合物。该新型聚合物——一种具有R-苧烯化氧(LO)和CO2交替的单体共聚物，被称为聚芋烯碳酸酯(PLC)——具有许多聚苯乙烯的特性，以及可生物降解性。     

二氧化碳转化为环状碳酸酯的新技术

英国纽卡斯尔大学科学家开发出了一种通过二氧化碳和环氧化物反应将二氧化碳废气转化为环状碳酸酯高能效技术。以往该反应需要高温、高压和高纯二氧化碳，因此投资和能耗都较高。新技术是基于一种非常活泼的铝基催化剂，可使反应能够在常温常压下进行。碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等环状碳酸酯用途广泛，可用作溶剂（如脱碳溶剂）和高能电池及电容器的优良介质，用作生产乙二醇、丙二醇等多元醇和碳酸二甲酯的原料，用于生产脱漆剂和可生物降解包装材料等产品，还可望用于生产新型、高效的抗震剂。     

[HEDUB]Br催化的环氧化合物与二氧化碳制备环状碳酸酯反应的研究

采用含羟基的离子液体1-羟乙基-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯溴盐作为催化剂,研究了环氧化合物与CO_2在无有机溶剂、无添加剂情况下的反应,得到了此反应的最佳反应条件,100℃,2 MPa,4h。反应条件相对温和,目标产物收率较高,催化剂具有广泛的普适性。探讨了该反应的反应机理,认为羟基的引入能够与环氧化合物反应形成氢键,降低反应的活化能,促进此反应的进行。     

有机碳酸酯清洁生产技术的研究进展

综述了近年来有机碳酸酯清洁生产技术及其所用催化剂体系的研究进展,重点对氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法和CO2直接合成法等4种主要技术路线进行了介绍,同时对不同路线的工业化现状进行了总结,并对其工业化前景进行了展望。酯交换法和尿素醇解法将是今后有机碳酸酯清洁生产技术工业化发展的主流方向。     

离子液体催化碳酸酯参与的绿色有机反应的研究进展

综述了近年来离子液体催化碳酸酯参与的绿色有机反应的研究进展,主要介绍了离子液体催化亲核试剂与碳酸酯的烷基化反应,包括甲基化反应和羟烷基化反应;离子液体催化亲核试剂与碳酸酯的酯基化反应,包括脂肪胺、芳香胺和吲哚的酯基化反应。对离子液体催化亲核试剂与亲电试剂的反应,特别是碳酸酯参与的绿色反应的发展和应用前景进行了展望。     

CO_2与环氧化物多相催化合成环状碳酸酯的研究进展

综述了由CO2和环氧化物多相催化偶联反应合成环状碳酸酯的研究进展,重点讨论了用于该反应的主要催化剂如MgO、MgO-Al2O3、改性ETS-10分子筛、负载型有机金属配合物催化剂等,并比较了它们的催化活性、选择性和稳定性。与传统的金属氧化物、分子筛类多相催化剂相比,由一些有机金属配合物均相催化剂“多相化”得到的负载型催化剂表现出更好的催化性能,是一类具有潜在开发应用前景的催化剂。同时介绍并对比了一些催化剂催化CO2和环氧化物偶联反应的机理,弱酸性的CO2和弱碱性的环氧化物在催化剂的酸-碱性位协同催化作用下可快速进行反应。     

可生物降解的CO_2共聚物的合成、性能及改性研究进展

CO2与环氧化物共聚生成脂肪族聚碳酸酯,不仅缓解了石油资源短缺的问题,而且生成的塑料可降解,能避免二次污染问题。对CO2与环氧化物共聚的催化体系、反应机理及合成工艺等方面进行了综述;CO2与环氧丙烷共聚得到的聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)为无定形聚合物,玻璃化转变温度在40℃左右,因此受其本身力学性能和热性能的影响,在单独作为一种结构材料使用时受到较大限制,必须对其进行物理或化学改性。还讨论了PPC的化学结构、性能和应用等方面的研究成果。     

二氧化碳的化学利用

介绍了以CO2作为原料合成化学品的一些最新研究进展。从CO2与H2、CH4、H2O、CH3OH等反应可以制得甲醇、C2烃、合成气、碳酸二甲酯等许多有价值的化学品,同时二氧化碳的化学利用对环境保护也极为有益。     

光化学方法活化CO_2为CO的研究进展

介绍了国内外近年来用光化学方法将CO2活化为CO的研究进展。目前,CO2活化为CO的光化学法主要有气相活化法、均相活化法和非均相活化法,对这些方法的特点及反应机理进行了总结。     

CO_2加氢一步合成二甲醚催化剂的研究进展

针对CO2加氢一步合成二甲醚催化剂的活性载体、助剂、沉淀剂及沉淀次序、焙烧温度和制备方法等对中间产物甲醇合成的影响进行了综述,介绍了甲醇脱水催化剂组分的研究现状,并对催化剂的失活原因进行了分析,同时阐述了甲醇合成与甲醇脱水复合结构催化剂的研究趋势,最后提出了高效催化剂的研究开发思路。     

有机碱催化CO_2和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

以有机碱为催化剂、乙睛为溶剂,研究了CO2和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应。在所选用的有机碱中,1,5,7-三氮杂双环[4,4,0]葵-5-烯(TBD)的催化活性最高。乙腈不仅作为溶剂还起到脱水剂的作用,通过乙腈水解,可除掉反应中生成的一部分水,打破热力学平衡,极大地提高了PG转化率和PC收率。以TBD为催化剂,优化了反应条件。最佳反应条件为:反应温度175℃,反应压力10M Pa,反应时间15h,n(TBD)∶n(PG)=0.025,n(CH3CN)∶n(PG)=2。在此条件下,PG转化率和PC收率分别为37.3%和22.5%。     

环氧烷烃、二氧化碳和甲醇一步合成碳酸二甲酯研究进展

综述了近几年环氧烷烃、二氧化碳和甲醇一步法合成碳酸二甲酯的研究进展,详细阐述了当前所用到的催化剂的结构,性质和催化机理,简单探讨了该合成路线的反应机理,并分析了以后需要深入研究的方向。     

Experimental Comparison of Nitrogen and Carbon Dioxide Oil Displacement in Carbonate Cores

Abstract

The feasibility of nitrogen and carbon dioxide flooding is being investigated experimentally as possible enhanced oil recovery processes in Iranian carbonate oil fields. Laboratory tests were conducted on a tight permeability sample of an Iranian oil field. Three flooding tests were conducted at back pressures of 1,000, 2,000, and 2,500 psi for both nitrogen and carbon dioxide separately. All tests were conducted at constant temperature of 28°C. Experimental results indicate that immiscible carbon dioxide can mobilize more oil than immiscible nitrogen due to the ability of carbon dioxide to dissolve in oil. The key factor in higher recoveries of carbon dioxide injection compared to nitrogen is the ability of carbon dioxide to extract oil components. Extraction dominates after carbon dioxide breakthrough. Although the only mechanism of oil displacement in nitrogen flooding tests was the displacement energy applied by injection pressure, the oil recoveries in nitrogen flooding are considerable, especially at higher pressures.     

The Experimental Investigation of Nitrogen and Carbon Dioxide Water-alternating-gas Injection in a Carbonate Reservoir

Abstract

Floods were conducted using rock–fluid systems consisting of carbonate cores from Binak reservoir, which is located in southwest of Iran, oil and brine. The coreflood protocol consisted of a series of steps including brine saturation, absolute permeability determination, flooding with oil to initial oil saturation, endpoint oil permeability determination, and, finally, nitrogen and carbon dioxide water-alternating-gas (WAG) injections. The effect of slug size on oil recovery was investigated using immiscible nitrogen (N₂) WAG injection and the amount of oil recovered was compared with continuous injection of N₂. Experimental results show that ultimate oil recovery is not very sensitive to changing the slug sizes for N₂ WAG injection, although the slug size of 0.15 pore volume (PV) injection is better than others. As less PV is injected, a higher oil production rate is achieved. Also, N₂ WAG flood appeared to be better in performance than continuous gas injection (CGI) of nitrogen. Carbon dioxide (CO₂) injection was performed in three modes, including CGI, WAG injection, and hybrid WAG. Experimental results show that for optimization of oil recovery in CO₂ floods, a continuous gas slug of 0.4–0.5 PV followed by 1:1 WAG needs to be injected.     

二氧化碳在原油中的分子扩散系数和溶解度研究

为了满足CO2驱油施工设计和油藏模拟的需要,建立了一套完整的测量气体溶解度和扩散系数的实验装置.导出了包含这两个参数的气体压力～时间线性关系式.采用压力降落法在50℃、70℃、105℃温度和静态条件下,测定CO2-吉林红岗原油体系的压力随时间的变化,对所得曲线进行线性拟合,求得了实验条件下CO2在吉林红岗原油中的溶解度和扩散系数.讨论了平衡压力,压力、温度对溶解度和扩散系数的影响,得到了每一实验温度下溶解度～平衡压力、扩散系数～平衡压力线性拟合关系式.在105℃温度下,静态条件下的扩散系数值在10-7m2/s数量级,而动态条件下(转速600r/min)则增至10-6m2/s.     

Utilization of Grid partitioning based Fuzzy inference system approach as a novel method to estimate solubility of hydrocarbons in carbon dioxide

Recently due to increasing demand for energy and declination of oil reservoir the researchers have been encouraged to investigate the enhancement of oil recovery (EOR) approaches. One of popular and wide applicable processes in EOR is carbon dioxide injection which is attractive for researchers and industries due to environmentally aspects, good efficiency in displacement and low cost. The carbon dioxide injection causes the hydrocarbons extracted from crude oil so the solubility of hydrocarbon in carbon dioxide which is one of the critical parameters affects this phenomenon becomes interesting topic for researchers. In the present work Grid partitioning based Fuzzy inference system approach as a new method for prediction of solubility of hydrocarbons in carbon dioxide as function of temperature, pressure and carbon number of alkane was applied. To show the accuracy of the model the coefficients of determination were determined as 0.9902 and 0.9584 for training and testing phases respectively.