木质素在超临界甲醇和乙醇溶剂中液化过程分析

通过研究木质素分别在超临界甲醇和乙醇溶剂中的液化过程，分析反应温度（260～340℃）及反应时间（0～120min）对木质素在两种溶剂中的转化率、生物油收率及其组分差异的影响。实验表明，木质素在超临界乙醇中的转化率及产物收率均高于甲醇。当反应温度340℃，反应时间60min，木质素在超临界乙醇中的转化率和生物油收率比在甲醇中分别提高了16.23%和11.54%，残渣收率降低了16.23%。通过GC-MS和FTIR对生物油和残渣分析，发现生物油组分中芳香族化合物相对含量较高，在甲醇和乙醇溶剂中分别达到66.13%和58.84%；随着反应时间的延长，甲醇溶剂中残渣的醚键官能团逐渐增强，而在乙醇溶剂中则先增强后减弱。分析认为在木质素降解过程中，超临界乙醇和甲醇均可产生氢自由基作为供氢体，攻击木质素及其大分子片段中的官能团，同时使液化产物中的活性片段减活，减弱重聚合反应，从而更利于芳烃产物的生成。而甲醇在液化过程中容易与木质素断键产生的苯酚中间体发生脱氢缩合反应，通过醚键聚合产生长链芳香族化合物，形成残渣，降低生物油收率。     

聚苯乙烯超临界催化降解

以氧化钡为催化剂分别在超临界甲苯和正己烷的介质中考察了聚苯乙烯(PS)的降解过程,结果表明甲苯的效果优于正己烷.在超临界甲苯介质中考察了反应温度和原料配比对聚苯乙烯转化率、苯乙烯收率和产物分布的影响,并确定了聚苯乙烯在超临界甲苯中催化降解的适宜工艺条件为:反应温度340℃,反应时间30 min,甲苯和PS质量比为15.0.     

镍基配合物催化乙炔制苯

研究镍基配合物催化体系不同温度、压力和催化剂用量对乙炔环三聚制苯反应的影响,并提出相关的催化反应机理。结果表明,以(Ph_3P)_2Ni(CO)_2为催化体系,四氢呋喃为溶剂,在反应压力1.5 MPa、反应温度85℃和反应时间3 h条件下,乙炔转化率99%,苯收率87%,副产物苯乙烯收率11.2%,杂质为微量的黏稠状乙炔低聚物。Ni(Ph3P)2(CO)2催化体系具有反应条件温和、反应进料组分简单和苯产率高等优点。     

甲醇降解碱木质素

采用超临界甲醇法将碱木质素降解为小分子芳香族化合物,考察了反应温度、反应时间和溶剂中水含量对降解反应的影响。碱木质素被降解为约21种单环芳香族化合物,其中7～11种为主要组分,多为以愈创木基结构为主的芳香族衍生物。产物中非酚型组分较稳定,不易发生进一步反应,且随着反应时间的延长,其所占比例不断增大,而酚型组分稳定性较差,易发生进一步反应。碱木质素降解反应速率的突变发生在250～280℃,温度越高,反应速率越大。水的存在有利于醚键的断裂和酚型组分的生成。在水体积分数为50%的甲醇-水共溶剂体系中,2-甲氧基-4-乙基苯酚的选择性最好,其在产物中的质量分数达48.6%。碱木质素的醚键在反应中全部断裂,四氢呋喃不溶物中主要是以缩合结构为主的木质素残片和再聚合产物。     

芴液相催化氧化制取9-芴酮

9-芴酮是重要的精细化工中间体,具有非常高的经济价值,主要由芴催化氧化制得.建立了芴液相氧化反应产物的气相色谱分析方法,解决了反应产物主要组分的定性和定量分析问题.以固体碱为催化剂,考察了催化剂种类、催化剂用量、溶剂种类、氧气流量、温度、反应时间和搅拌速率等因素对反应的影响,并进行了催化剂回收再利用实验.实验结果表明:NaOH是一种高性能、非均相催化剂,在适宜的条件下(催化剂与芴质量比为0.06:1、溶剂用量为30 mL、氧气流量为12 mL/min、反应温度为40 ℃、反应时间为4 h、搅拌速率为300 r/min),芴的转化率在99%以上,9-芴酮收率在95%以上.     

煤焦油超临界甲醇抽提反应过程特性的研究

在间歇式高压反应釜中,用超临界甲醇对高温煤焦油进行抽提处理,并对产物进行族组分分离,考察温度、压力和时间等反应条件对反应过程特性的影响,用元素分析仪和FT-IR对富集产物进行分析.结果发现,在实验条件下,用超临界甲醇对高温煤焦油进行处理,可以在温和条件下使煤焦油实现一定程度的轻质化,轻油收率从原料煤焦油的65.10%升高至78.19%,H/C比原煤焦油中轻油组分提高了28.24%,比原煤焦油提高了109.62%.压力和温度对产物的分布影响很大,温度的升高不利于轻油组分收率的增加;升高压力,可以得到更多的轻油组分.反应时间对产物分布的影响不大.FT-IR表明,通过超临界抽提,可以使大量高附加值产品在轻油组分中得以富集,有利于煤焦油进一步的加工利用.     

离子液体作用下褐煤与生物质在亚临界水中共液化

选用小麦秸秆和金沟褐煤作为实验原料在间歇式高压反应釜中进行液化实验,考察了不同温度、不同秸秆/煤比例下添加离子液体时小麦秸秆与褐煤共液化产物分布情况及硫的变迁行为。研究结果显示:当小麦秸秆和褐煤在亚临界水中液化时,添加离子液体1-丁基3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl会降低正己烷不溶组分收率,但可以提高气体收率与总转化率。添加[Bmim]Cl后,随着样品中小麦秸秆比例减少,液化油收率、正己烷不溶组分收率、四氢呋喃可溶组分收率、气体收率与总转化率均呈下降趋势。添加 [Bmim]Cl后残渣中硫的相对含量增加,其他产物中硫的相对含量减小;添加 [Bmim]Cl后残渣中有机硫的相对含量以及气相中COS和H₂S含量都随温度升高而增加。     

胜利褐煤液化初期反应动力学研究

为研究胜利褐煤在初始阶段的煤液化反应动力学,在可快速升降温的微型高压釜中对胜利褐煤进行了加氢液化反应,得到了反应初期煤液化参数,并对胜利褐煤加氢液化反应初期的动力学行为进行分析。结果表明,虽然反应器升温速度较快,但到达反应温度时,仍有一定量的煤发生了转化,在反应温度440℃、反应时间为0时转化率达到28.12%;在较低温度下,胜利褐煤只发生了部分热解反应,反应后期几乎不再转化,在380℃、反应10 min后转化率已达28%,后续基本不变;随着反应温度的升高,反应转化率、油水产率、气产率等指标增大,反应前10 min增速较快,10~25 min时反应速率减缓,主要是沥青烯组分作为中间产物不断向油转化,速率较低。     

光溴化法合成对溴苄基溴的研究

以对溴甲苯为原料、四氯化碳为溶剂进行溶剂光溴化合成对溴苄基溴,考察了配比、反应时间对反应的影响,得出了最适宜的工艺条件:n(对溴甲苯)∶n(溴)=1∶0.98 、反应时间5.5 h,并采用甲醇淋洗和乙醇重结晶的后处理方法处理反应产物,所得产品纯度99 %,收率60 %左右.     

超临界二氧化碳中的甲苯选择性氧化反应

考察了甲苯选择性氧化反应中反应物及产物在超临界二氧化碳中的溶解性质。结果表明,甲苯在超临界二氧化碳中的溶解度较大,在反应条件下能与二氧化碳形成均相;苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸在超临界二氧化碳中的溶解度随着物质极性的增强而降低。利用不同产物的溶解性差异,可实现超临界二氧化碳中甲苯的选择性氧化。同时考察了超临界二氧化碳中甲苯选择性氧化反应过程中,反应时间、反应压力、反应温度以及n(甲苯)/n(氧气)对反应选择性的影响。     

Study on the liquefaction of Shengli lignite with NaOH/methanol

The behavior of liquefaction of Shengli (SL) lignite with NaOH-methanol was studied. Based on high content of water in lignite and the economy of the process (amounts of NaOH used), the effects of NaOH concentration, methanol content and water content on the liquefaction behavior of SL lignite were preliminarily investigated. The results show that SL lignite has a good reaction activity, and its conversion and product yield reach 98% and 99% at 300 °C for 1 h respectively, when the ratio of SL lignite, NaOH and methanol is for 1 g:1 g:10 ml. NaOH participates in the reaction. The increase of the amount of NaOH significantly increases the amount of tetrahydrofuran soluble (THFS) fraction. Methanol plays a promotion role in the liquefaction, which makes the product yield increase for about 16-23%. Water content has little effect on the SL lignite conversion, product yield and the product distribution. Solvent-extraction components of liquefaction products of SL lignite with NaOH-methanol are mainly THFS, toluene soluble (TS), hexane soluble (HS) and water soluble fractions (WS). The FTIR analyses of solvent-extraction components show that all of the fractions contain OH group, aromatic structure, carbonyl group and aromatic ether oxygen group.     

胜利煤与秸秆共液化的研究

选用胜利褐煤和玉米秸秆为原料,在高压反应釜内,对其共液化反应性进行了研究。利用索氏抽提对液相产物进行了分离,系统地考察了反应温度、原料配比、初始氢压和反应时间对胜利煤和秸秆共液化的影响。研究结果表明:秸秆能够有效地促进胜利煤的转化,提高油产率。在反应温度420℃、初始氢压9MPa、秸秆/胜利煤质量配比=2/8和反应时间60min时,胜利煤和秸秆共液化的转化率和油产率分别为99.74%、65.30%。     

褐煤超临界醇解萃余物组成分析

通过工业分析、元素分析、灰成分分析和热值分析对褐煤超临界醇解萃余物进行了研究,结果表明,褐煤醇解萃余物水分含量为6.93％～11.35％,灰分含量高达22.10％～24.46％,挥发分为39.75％～45.53％,无黏结性和结焦性:褐煤醇解萃余物碳含量为66.74％～76.03％,氢含量为4.51％～5.06％,氮含量...     

鸡西褐煤碱氧氧化的研究

选用鸡西褐煤 ,在 1 80～ 2 4 0℃下 ,于氢氧化钠和水溶液中用氧气氧化 ,考察了碱煤比、反应温度、氧初压、反应时间及水量对芳香羧酸产率的影响。实验结果表明 ,碱煤比和氧初压是影响芳香羧酸产率的主要因素     

The reductive alkylation of Illinois No. 6 coal. Factors governing the reductive alkylation reaction in ethereal solvents

The reductive alkylation of Illinois No. 6 coal has been investigated to determine the experimental conditions that are most suitable for the conversion of the coal to an alkylated product that is soluble in tetrahydrofuran. Thermodynamic and kinetic factors influence the reactivity of the reducing agent; potassium is the most effective alkali metal. The reduction potentials of the aromatic hydrocarbons used as electron transfer agents dictate the effectiveness of these reagents; biphenyl and naphthalene are more suitable reagents than anthracene. The alkylation reaction is a kinetically controlled S_N2 process and reactive reagents such as primary alkyl iodides and sulphonates are necessary for complete alkylation reactions. Under the most suitable conditions, potassium, naphthalene, and straight-chain butyl iodide allow the conversion of almost 90 wt% of Illinois No. 6 coal to products that are soluble in tetrahydrofuran.     

Co-pyrolysis characteristics and interaction route between low-rank coals and Shenhua coal direct liquefaction residue

To reasonably utilize the coal direct liquefaction residue (DLR), contrasting research on the co-pyrolysis between different low-rank coals and DLR was investigated using a TGA coupled with an FT-IR spectrophotometer and a fixed-bed reactor. GC-MS, FTIR, and XRD were used to explore the reaction mechanisms of the various co-pyrolysis processes. Based on the TGA results, it was confirmed that the tetrahydrofuran insoluble fraction of DLR helped to catalyze the conversion reaction of lignite. Also, the addition of DLR improved the yield of tar in the fixed-bed, with altering the composition of the tar. Moreover, a kinetic analysis during the co-pyrolysis was conducted using a distributed activation energy model. The co-pyrolysis reactions showed an approximate double-Gaussian distribution.     

水溶性聚酯合成及其溶解特性研究

研究了SIPM用量和聚合反应条件对酯交换反应速度、产物分子质量的影响,考察了合成产物的结构和碱溶解特性。结果表明:SIPM用量增加,酯交换反应速度下降,当SIPM质量分数由8%增加到12%时,反应速度明显下降,产物分子质量随聚合反应体系余压减小和SIPM用量降低而增大,得到的水溶性聚酯有很好的碱可溶性,减量率随NaOH浓度增加,碱解时间延长,温度提高而增大。     

锡林郭勒褐煤在超临界水和不同气氛下的液化性能

研究了锡林郭勒褐煤在超临界水和N₂气氛下,以及K₂CO₃,FeS+S和KOH三种催化剂分别作用下的液化性能,并与其在供氢溶剂四氢萘和H₂气氛下的液化性能进行比较。结果表明:锡林郭勒褐煤在供氢溶剂四氢萘和H₂气氛下具有较高的液化活性,在420℃、无催化剂条件下褐煤的液化转化率和油水气收率分别为76.8%和51.0%;而在相同温度、添加5%甲酸的超临界水和N₂气氛下,褐煤的液化转化率和油水气收率分别降为32.0%和29.2%,且褐煤液化主要转化为附加值高的油气部分。K₂CO₃,FeS+S和KOH三种催化剂对锡林郭勒褐煤在超临界水中液化都具有较好的催化活性,按催化活性由高到低排序为K₂CO₃,FeS+S,KOH;420℃时K₂CO₃对锡林郭勒褐煤具有最好的催化效果,褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为46.5%和42.2%。气氛对锡林郭勒褐煤在超临界水中的液化性能具有较大的影响,在CO气氛下锡林郭勒褐煤的液化活性最高,420℃时褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为52.2%和44.4%。这是由于在CO气氛下能够发生水煤气变换反应,可以为液化过程提供原位活性H,从而促进了油气收率和液化转化率的提高。     

胜利褐煤超临界乙醇脱氧实验研究

为有效脱除褐煤中含氧官能团,采用超临界乙醇工艺处理胜利褐煤,研究温度、停留时间和醇煤质量比对胜利褐煤脱氧效果的影响,并利用FT-IR和GC/MS对固液相产物进行表征。结果表明,胜利褐煤超临界乙醇脱氧的最佳工艺条件为:温度270℃,停留时间90 min,醇煤质量比5∶1,此时煤样总氧含量为9.29%,脱氧率为61.40%,固相产率为89.62%。在220℃得到的液相产物中,80%左右为芳香族类化合物,酚类和酯类含氧化合物体积分数低于5%,其他含氧类化合物11.29%。270℃得到的液相产率中芳香族类化合物体积分数降低31.69%,含氧类化合物体积分数增加2.81%,酚类和酯类含氧化合物增至35%左右。褐煤经超临界醇解后,乙醇与煤分子作用发生了醚氧桥键的断裂反应,煤分子发生了脱羧反应,液相产物中含有大量酚类(主要为苯酚及其取代物)和酯类(主要为乙酯类)。