丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇反应动力学研究

铜基催化剂催化丙二酸二乙酯加氢一条绿色制备1,3-丙二醇的路线。在消除内外扩散的基础上,根据丙二酸二乙酯加氢反应体系建立本征动力学反应模型,得到了在实验条件下适定的动力学模型、反应物的吸附方式和速率控制步骤。进一步通过该模型的活化能、吸附焓和指前因子计算,说明了提高选择性催化酯基能力和抑制副产物丙酸乙酯的生成是以后提高丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇的关键。为以后合理设计催化丙二酸二乙酯加氢制备1,3-丙二醇的铜基催化剂提供了基础。     

丙二酸二甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的研究

在固定床反应器中,采用Cu-SiO_2催化剂,在温度160~200℃、压力2MPa~5MPa,氢酯物质的量比100~300和DMM空速0.2~0.5h~(-1)的反应条件下对DMM加氢制1,3-PDO进行了研究。结果表明,在低温、高压、高氢酯比的条件下有利于DMM的转化率和1,3-丙二醇选择性的提高。较适合的反应条件为:压力5MPa,温度180~190℃,氢酯比300,DMM空速0.4h~(-1)。动力学研究表明,DMM加氢反应符合L-H吸附反应动力学模型。表面反应为速率控制步骤,氢气不解离吸附,由此得到了相应的动力学方程及参数。统计检验结果表明,该模型对DMM加氢反应高度适定。     

丙二酸二乙酯在Cu/SiO_2催化剂上的加氢过程

在连续流动固定床反应器上,研究了Cu/SiO_2催化丙二酸二乙酯(DEM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应。采用H_2-TPR、XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。进一步优化了原料液含量、氢酯摩尔比、液态空速、反应温度、反应压力等因素对反应结果的影响。表征结果显示,不同还原条件会影响Cu/SiO_2还原后活性铜的量及其分散状态;于300℃下还原4 h时,Cu/SiO_2催化剂的活性中心较多且分散均匀。实验结果表明,采用于300℃下还原4 h的Cu/SiO_2催化剂,在原料液含量7.5%(w)、氢酯摩尔比330、液态空速1.8 h-1、反应温度200℃、反应压力2.0 MPa的反应条件下,DEM的转化率为85.2%,产物1,3-PDO的收率为41.0%,副产物3-羟基丙酸乙酯的收率为32.9%。     

合成1,3-丙二醇的中间产物加氢催化剂研究进展

详细介绍了3-羟基丙醛及3-羟基丙酸甲酯加氢过程中催化剂的研究进展。通过比较两种中间产物加氢特点,认为3-羟基丙酸甲酯加氢制备1,3-丙二醇的研究更具工业前景。     

乙氧基甲叉丙二酸二乙酯的合成

对由原甲酸惭酯和丙二酸国酯合成惭氧基甲叉丙二酸二乙酯的工艺路线怀条件进行了试验研究，同时对多种催化剂作了评价筛选。结果表明，采用一种瓣的催化２６６代替传统的催化剂氯化匀会使产品收率提高，成本下降。     

Cu/SBA-15催化剂的改性及其催化酯加氢反应

制备了不同助剂修饰改性的Cu/SBA-15催化剂,利用FTIR,XRD,H_2-TPR和XPS等表征手段对改性的催化剂进行了表征,并考察了催化剂在其他酯加氢反应中的性能。表征结果显示,B和Fe助剂可以增强Cu/SBA-15催化剂在酯加氢反应中的催化选择性,B改性的Cu/SBA-15催化剂可以降低其铜活性中心粒径,提高还原之后的Cu~+含量,从而有利于提高催化反应选择性,而Fe改性的Cu/SBA-15催化剂降低Cu粒径的同时,增加了Cu~0含量,并且对酯类也具有活化作用,从而提高了催化选择性。实验结果表明,B和Fe能够加强Cu/SBA-15催化剂的性能,并且Cu-Fe/SBA-15催化剂可广泛应用于丙二酸二乙酯,草酸二甲(乙)酯和乙酸乙酯加氢反应中。     

3-羟基丙醛两段加氢制1,3-丙二醇催化剂

采用固定床连续流动反应器考察了双组分负载型催化剂Ni-D/HM在3-羟基丙醛两段式加氢制1,3-丙二醇反应的稳定性,并利用活性评价、XRD、BET、TG-DTA、原子吸收、元素分析等手段,分析了Ni-D/HM加氢催化剂的失活原因。结果表明,3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇二段催化剂失活后比表面、孔体积、骨架结构等发生了较明显的变化,表面有明显结焦,表面Ni组分流失严重;催化剂失活的主要原因是催化剂结构变化和催化剂表面Ni组分的流失。降低反应温度和空速可使催化剂保持较高的活性和稳定性     

相转移催化合成丁基丙二酸二乙酯研究

采用固液相转移催化法 ,以季铵盐 A 1为相转移催化剂、K2 CO3为碱、丙二酸二乙酯和正溴丁烷为原料合成丁基丙二酸二乙酯 ,研究了各种反应因素对产率的影响 ,得到最佳反应条件为丙二酸二乙酯 :nC4H9Br∶ K2 CO3∶ A 1 =1∶ 1 .2∶ 1 .3∶ 0 .0 3(摩尔比 ) ,在 1 0 5℃下反应 2 h,收率可达 92 .2 % ,催化剂 A 1可循环使用     

3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇催化剂的失活研究

采用固定床连续流动反应器考察了Nj-M/HM催化剂在3-羟基丙醛两段加氢制1,3-丙二醇的一段加氢反应中的稳定性,利用X射线衍射、BET、热重-差热分析、电感耦合等离子体原子发射光谱、X射线荧光光谱和元素分析等方法对该催化剂的失活原因进行了研究。实验结果表明,在反应压力5.0 MPa、3-羟基丙醛液态空速2.0 h~(-1)、氢气与3-羟基丙醛摩尔比为8.0、反应温度50.0～72.0℃的条件下,催化剂连续运行3 300 h后失活。表征结果显示,催化剂失活后,分子筛骨架结构没有明显变化,比表面积和孔体积变化,表面有积碳且表面Nj物种有少量流失;催化剂失活的主要原因是低聚物的沉积,次要原因是表面活性组分Ni的流失。再生后催化剂的活性中心基本恢复到新鲜催化剂的水平。     

环氧乙烷羰基合成1,3-丙二醇的催化剂研究进展

介绍了环氧乙烷羰基合成1,3-丙二醇的两类催化剂-钴系和铑系催化剂的研究进展。通过比较各种催化剂,认为钴系催化剂中非膦改性催化剂和双金属催化剂的研究更具前景。     

1,3-丙二醇合成工艺研究进展

介绍了国内外1,3-PDO的合成工艺及其最新研究进展,较为详细的讨论了环氧乙烷羰基化法、丙烯醛水合法、微生物发酵法和醇醛缩合法的合成路线、工艺条件、催化剂等,并对其进行了综合比较,展望了今后的研究发展方向。     

微波辐射活性炭负载磷钨酸催化合成丙二酸二乙酯

研究了微波辐射下,利用活性炭负载磷钨酸作催化剂,丙二酸和乙醇为原料,催化合成丙二酸二乙酯,考察了影响反应酯化率的各主要因素其优化反应条件为:当丙二酸用量为0.15mol时,醇酸摩尔比为2.8:1,催化剂用量1.30g(磷钨酸负载量为35%时),微波辐射功率325W,微波辐射反应时间10min,带水剂(环己烷)用量8.00mL,在此条件下反应的酯化率可达97.6%实验结果还表明:在各自优化条件下,利用活性炭负载磷钨酸作催化剂,微波辐射法比常规加热法,反应速度加快了18倍,而且催化剂可多次重复使用     

1,3-丙二醇的合成方法及技术进展

综述了1，3-丙二醇(简称1，3-PDO)的几种合成方法和工业生产技术，包括环氧乙烷羰基化法、丙烯醛水合氢化法和生物工程法。讨论了聚对苯二甲酸丙二醇酯的应用性能、生产能力和市场前景以及不同生产工艺的生产成本和技术经济比较。阐述了国内独立开发1，3-PDO合成技术的必要性。     

富含1,3-丁二烯的裂解碳四选择加氢工艺研究

分别采用19mm的等温固定床反应器和50mm的绝热固定床反应器对富含1,3-丁二烯的裂解碳四进行了选择加氢工艺研究。通过等温固定床反应器选择加氢实验,确立了绝热固定床反应器选择加氢放大实验的操作条件:压力1.5M Pa、物料入口温度30℃、新鲜进料空速5h-1、氢与1,3-丁二烯的摩尔比1.2、循环比30。在此条件下,绝热固定床反应器选择加氢放大实验结果:1,3-丁二烯的质量分数由52.58%降至1.29%,1-丁烯的质量分数由11.06%提高到41.15%,单烯烃的选择性达到97.83%,1-丁烯的选择性达到58.67%。