二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究进展

从催化体系和反应体系方面,综述了近年来 CO_2和甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究进展。评价了不同催化体系包括烷氧基金属有机化合物、负载型金属有机化合物、碱金属催化剂、乙酸盐催化剂、氧化物催化剂、杂多酸催化剂和表面复合物光催化剂,介绍了对超临界体系、离子液体体系、电化学合成体系、以及脱水剂、膜反应器、微波技术的应用,并指出了 CO_2和甲醇直接合成碳酸二甲酯的发展趋势。     

酯交换法合成碳酸二甲酯催化剂及反应机理的研究进展

介绍了近年来一步法酯交换合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展。重点讨论了以金属配合物、金属盐、卤化季铵盐、离子液体为催化剂时,环氧烷烃、CO_2与甲醇经两步法合成碳酸二甲酯过程中环加成反应和酯交换反应的机理。在分析两步法酯交换合成碳酸二甲酯反应机理的基础上,对一步法反应机理进行了探讨,认为开发高活性的均相催化剂及负载型非均相催化剂,对促进一步法工业化生产应用具有指导性意义。     

尿素醇解法催化合成碳酸二甲酯连续反应工艺研究

以金属氧化物为催化剂,采用间歇操作和连续操作两种不同方式,对尿素醇解法合成碳酸二甲酯的工艺条件进行系统研究,探索提高碳酸二甲酯收率的有效方法研究结果表明,尿素的醇解反应分两步进行,第一步醇解较易实现,在无催化剂存在时,190℃下一步醇解产物氨基甲酸甲酯的收率可达73.4%;第二步醇解较难发生,是合成碳酸二甲酯的控制步骤,需要催化剂的作用。ZnO对两步醇解反应都能起到催化作用,但ZnO-La2O3较ZnO更能有效促进第二步醇解反应的进行。在所确定的适宜条件下,由氨基甲酸甲酯合成碳酸二甲酯的收率最高达到55.4%,同时碳酸二甲酯的选择性达到73.5%研究了连续操作条件下由尿素一步合成碳酸二甲酯的反应,以ZnO-La2O3作催化剂,在尿素与甲醇的摩尔比为1/20、反应温度170℃、催化剂占尿素质量的27%的条件下,碳酸二甲酯收率达到45.8%     

CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化剂研究进展

以CO₂与甲醇为原料直接合成绿色环保中间体碳酸二甲酯(DMC),不仅符合绿色化学发展的需求,还使CO₂得到资源化利用。为了将研究范围转向工业化,开发高效催化剂是DMC未来开发的重点。综述了CO₂与甲醇直接合成碳酸二甲酯催化体系的研究进展,介绍了不同类型催化剂的反应活性,主要包括金属碳酸盐、金属氧化物催化剂、负载型催化剂、金属配合物催化剂、离子液体催化剂、电合成法催化剂,为直接高效合成DMC提供参考。     

负载型双功能催化剂作用下的碳酸二甲酯直接合成

采用浸渍法制备了双组分负载型催化剂 ,研究了催化剂对二氧化碳、环氧丙烷和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应的催化性能 ,考察了反应温度、负载量、反应压力以及载体粒径对碳酸二甲酯收率的影响。结果表明 ,以ZnO为载体的双组分催化剂具有良好的催化活性 ;最佳反应温度为 16 0℃ ;活性组分负载量在 10 %时碳酸二甲酯收率最高 ;压力的影响并不明显 ;载体粒径的减小有助于碳酸二甲酯的生成。     

酯交换合成碳酸二甲酯工艺过程开发研究

通过酯交换法,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,反应精馏合成碳酸二甲酯,筛选出最佳催化剂,确定了其用量,考察了原料配比等反应转化率的影响。同时,采用萃取精馏法对甲醇和碳酸二甲酯二元恒沸物的分离过程进行了研究,得到了适宜的萃取剂,研究了萃取剂的配比和回流比对分离性能的影响。并考察了催化剂和萃取剂的回收及循环使用时反应和分离性能的影响,对副产品丙二醇的分离提纯工艺也进行了考察,从而得到了酯交换合成碳酸二甲酯全     

动态·简讯

尿素法合成碳酸二甲酯催化剂　　尿素与甲醇进行醇解反应合成碳酸二甲酯目前已受到国内外的广泛重视 ,国内山西煤化所等一些单位的研究也取得可喜进展。其中河北工业大学王延吉等开发了效果较好的金属氧化物催化剂 (CN :14 16 94 9,2 0 0 3 0 5 14 ) ,解决了目前尿素法合成碳酸二甲酯收率低、催化剂分离回收难的问题。该催化剂由锂、镁、镍、锌、铅、铝、铁、钼、锆、镧中的 1～ 3种金属氧化物组成 ,其混合金属氧化物催化剂以氧化锌为主体 ,其质量百分比为 35 %～ 95 %。当该催化剂为三种混合金属氧化物时 ,氧化锌以外的其它两种金属氧化…     

尿素醇解合成碳酸二甲酯研究进展

综述了以尿素为原料合成碳酸二甲酯的工艺路线及其催化剂。讨论和比较了尿素经过碳酸丙(乙)烯酯间接醇解合成碳酸二甲酯和尿素直接醇解合成碳酸二甲酯两种工艺路线。尿素直接醇解法工艺路线短,但碳酸二甲酯产率较低;尿素间接法工艺路线相对较长,但碳酸丙烯酯的产率和选择性较高,具有较好的产业化前景。     

甲磺酸制备技术进展

介绍了甲磺酸各种制备方法，包括化学合成法和电化学法，其中，化学合成法又包括甲磺酰氯水解法，二甲基二硫氧化法，硫酸二甲酯法，卤甲烷法，醋酸法及甲硫醇法等，指出采用绿色无污染，无腐蚀制备工艺是未来的发展方向。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究进展

综述了碳酸二甲酯的物化性质及甲醇氧化羰基化法合成碳酸二甲酯的研究进展。详细阐述了近年来甲醇氧化羰基化法的合成工艺及所用催化剂的开发现状,分析了各种合成工艺的优缺点,并指出甲醇氧化羰基化法合成碳酸二甲酯的发展趋势。     

由二甲醚合成碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(DMC)的标准摩尔生成焓ΔfH0m、标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGθm和压摩尔热容Cp,m。计算了不同温度和压力条件下二甲醚(DME)氧化羰化合成DMC及DME与CO2反应合成DMC的焓ΔrHm、吉布斯自由能变ΔrGm和平衡常数lnKθ。计算结果表明:在300～1000K的温度及0.1～30MPa的压力条件下,DME氧化羰化合成DMC是热力学上可自发进行的反应,而由DME和CO2合成DMC是非自发进行的,需要通过耦合等方来改变反应途径(或重构反应体系),该反应才有可能进行。为由DME合成DMC的反应途径设计和催化剂的探索研究提了热力学依据。     

甲醇气相氧化羰化合成碳酸二甲酯热力学探讨

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯的热力学数据△Hf0、△Gf0和热容Cp。对甲醇氧化羰基化合成DMC的过程进行了热力学分析。着重计算了合成反应的平衡常数和平衡转化率。讨论了合成反应的最佳条件,以及避免各种副反应发生的可能性,为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯过程的设计和催化剂的研究提供了热力学数据。     

分离碳酸二甲酯和甲醇的常压-加压精馏工艺流程的模拟

针对尿素醇解法合成碳酸二甲酯(DMC)工艺中DMC含量较低的DMC-MeOH物系的分离,建立了模拟常压-加压精馏工艺流程的模型。物系的液相活度系数由Wilson方程计算,通过AspenPlus过程模拟软件对常压-加压精馏工艺进行模拟计算。计算结果表明,常压-加压精馏工艺的主要物流的计算结果与实验值基本吻合,所建立的模型可靠;在满足产品中w(DMC)=99.5%的条件下,工艺模拟优化的结果为:常压精馏塔和加压精馏塔(1.0MPa)的实际塔板数分别为21和11,进料板位置分别为第6和第4块塔板,回流比分别为3.5和1.1,塔顶采出与进料流量比分别为0.63和0.92。     

碳酸二甲酯合成工艺模拟的研究进展

综述了近年来碳酸二甲酯(DMC)的非光气法合成工艺和DMC产品的分离工艺的模拟研究报道。重点介绍了酯交换法反应精馏工艺和分离工艺的模拟结果,尿素醇解法催化精馏工艺的非平衡级模拟的结果。在DMC产物的变压精馏、萃取精馏和共沸精馏的主要分离工艺中,变压精馏和萃取精馏是分离甲醇-DMC共沸物效率较高的两种工艺。     

Zn-Fe复合氧化物的制备及催化氨基甲酸甲酯与甲醇合成碳酸二甲酯

分别以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了Zn-Fe复合氧化物。并以它们为催化剂,以氨基甲酸甲酯和甲醇为原料,在釜式反应器中合成了碳酸二甲酯（DMC）,考察了煅烧温度对复合氧化物催化性能的影响,并采用XRD对制备的Zn-Fe复合氧化物进行了表征。结果表明,在相同反应条件下,溶胶-凝胶法制备的Zn-Fe复合氧化物具有最佳的催化活性,尤其是煅烧温度为500℃制备的Zn-Fe复合氧化物催化活性最高。由于Zn-Fe复合氧化物中出现了ZnO和ZnFe₂O₄晶相,二者的协同作用促进了DMC的合成。此外,所制备的Zn-Fe复合氧化物具有较好的稳定性和重复使用性。     

甲醇气相氧化羰化合成DMCⅡ.工艺条件的研究

考察了复合载体Cu基催化剂催化甲醇气相氧化羰化合成DMC的工艺条件对催化剂活性的影响。研究结果表明 ,反应温度越高 ,甲醇转化率越高 ,DMC的选择性降低 ,当温度升高到 15 0℃后 ,DMC的选择性急剧下降 ;压力越高 ,甲醇转化率越高 ,DMC的选择性不变 ;CO/O2 摩尔比控制在 10～ 16有利于DMC的生成 ;当空速为 160 0～ 3 60 0h- 1 时 ,外扩散和接触时间的影响已被消除 ,甲醇转化率和DMC产率不再变化 ,但DMC的选择性下降。在优化的制备条件下 ,甲醇转化率超过 5 % ,DMC的选择性近 10 0 %。     

二氧化碳与甲醇合成碳酸二甲酯反应的热力学探讨

用二氧化碳与甲醇直接反应合成碳酸二甲酯是一条极具挑战性的路线。本文通过对甲醇与二氧化碳直接合成碳酸二甲酯反应过程中热力学函数ΔrH和ΔrG的估算,得到的结果表明在有限的反应条件下该反应在热力学上是不可行的。同时,通过对在反应体系中加入第三种物质改变碳酸二甲酯合成反应途径的反应热力学分析,提出了寻找新型耦合剂来改变合成反应热力学的新思路。     

Development of a New Copolymer for Oil Field Carbonate Scale Mitigation

Abstract

Calcite scale deposition along the flow path is the most common among flow assurance problems in oil wells. Frequent well cleaning creates a major increase in operating cost. In order to minimize the formation of scale deposits, threshold scale inhibitor treatment is a common practice in oil industry. The authors describe synthesis, characterization, and comparative evaluation of a low molecular weight maleic acid-methacrylic acid copolymer as potential calcite scale inhibitor. GPC and FT-IR were employed for molecular characterization; scale inhibition efficiency was studied through a static jar test, a dynamic tube block method, and also through an electrochemical technique (e.g., electrochemical impedance technique). SEM analysis demonstrated inhibited and uninhibited crystal morphology, and 100% scale inhibition was possible at a low dose of 20–25 ppm throughout the test regime.     

反应条件对气相催化酯交换合成碳酸甲丙酯的影响

在连续流动气固相反应条件下,对碳酸二甲酯(DMC)与正丙醇酯交换合成碳酸甲丙酯(MPC)的反应进行了研究。研究结果表明,使用负载型氧化物TiO2/Al2O3为催化剂,在反应温度130℃、反应压力1.1MPa、原料配比n(DMC)∶n(正丙醇)=0.5、气态空速360h-1的条件下,DMC的转化率为57.27%,目标产物MPC的选择性为88.07%,收率为50.43%。随着反应温度的升高,DMC的转化率增加,但同时由于甲醚、甲丙醚和丙醚等副产物的生成,使目标产物MPC的选择性降低;反应压力的改变对合成反应的影响不显著;催化剂颗粒控制在20~40目。当气态空速为360h-1时,外扩散影响已基本消除,可获得最高的MPC收率,但是随着空速的继续增加,由于接触时间缩短,DMC的转化率和MPC的收率趋于减小。