KF/γ-Al2O3催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯

采用等体积浸渍法制备了一系列氧化铝负载碱金属氟化物固体碱催化剂,用于甘油(丙三醇)与碳酸二甲酯酯交换反应合成碳酸甘油酯,其中KF/γ-Al2O3催化剂能够更好地促进碳酸甘油酯的生成。进一步考察了KF/γ-Al2O3催化剂的制备条件、反应条件对甘油与碳酸二甲酯酯交换反应的影响。当KF负载在γ-Al2O3的负载量为15%(质量分数,下同),于400℃焙烧5 h后制得固体碱催化剂,在n(碳酸二甲酯)∶n(甘油)=3∶1,反应温度80℃,反应时间1.5 h的条件下,甘油的转化率达96.1%,碳酸甘油酯选择性和收率分别达98.1%和94.3%。     

CaO催化制备碳酸甘油酯

以甘油和碳酸二甲酯为原料,CaO为催化剂合成了碳酸甘油酯。通过正交实验及单因素实验,考察了反应温度、回流温度、碳酸二甲酯用量、催化剂用量、反应时间对反应的影响,确定了优化工艺条件:反应温度75℃,回流温度60℃,碳酸二甲酯与甘油摩尔比2.5∶1,催化剂质量分数0.8%(以原料总质量计,下同),反应时间2h,在该条件下,甘油转化率及碳酸甘油酯收率分别可达97.89%和96.78%。CaO的存储稳定性及重复利用性实验结果表明,CaO虽具有较佳的存储稳定性,但其重复利用性较差,使用1次后活性即显著降低。     

甘油法合成缩水甘油

以ZnSO4为催化剂,甘油和尿素反应合成碳酸甘油酯,分别以IR和MS对产物进行了结构表征。碳酸甘油酯在磷酸钠催化下脱掉一分子CO2得到缩水甘油。重点对碳酸甘油酯脱CO2得到缩水甘油的反应时间、反应温度、反应压力、催化剂种类及用量等因素进行了考察。并通过响应面分析法得到了适宜的反应条件为：反应时间4 h、反应温度215 ℃、反应压力2 kPa、催化剂用量2.5%（质量分数）。缩水甘油经旋转蒸发提纯,通过IR、HNMR进行了鉴定,GC测定产率可达到83.8%。     

基于稻壳的负载型催化剂催化合成碳酸甘油酯

以稻壳为原料,通过氢氧化钾浸渍、高温煅烧的方法制备出基于稻壳的负载型催化剂,并将这一催化剂用于催化合成碳酸甘油酯。不同条件制备的催化剂催化性能的研究表明,当氢氧化钾重量为稻壳重量的20%,在800℃煅烧以后得到的催化剂RH20具有良好的催化活性和较低的制备成本。将该催化剂用于碳酸甘油酯的合成中发现,当催化剂用量为4%、碳酸二甲酯和甘油的质量比为4∶1时,反应温度为75℃,反应时间为1.5 h时,甘油的转化率可以达到96.6%。催化剂循环使用研究表明,该催化剂循环使用4次,甘油的转化率仍可达到89.6%。     

(CaO-MgO)@Fe3O4/C磁性固体碱催化甘油制备碳酸甘油酯

以活性炭、尿素和FeCl_3·6H_2O为原料得到Fe(OH)3,通过N2气氛还原得到磁核Fe_3O_4/C,随后将其置于CaCl_2与MgCl_2·6H2O溶液中超声分散,通过共沉淀法得到前驱体,焙烧制得磁性非均相固体碱催化剂(CaOMgO)@Fe_3O_4/C。对磁性非均相固体碱催化剂〔(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C〕进行了磁滞回线、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、CO_2-TPD及N_2的吸附-脱附(BET)测试。结果表明,CaO-MgO均匀地分散在磁核Fe_3O_4/C表面,催化剂在700℃有个强峰,具有较强的碱强度,磁化强度为23.8 emu/g,显示出较好的磁性。以碳酸二甲酯与甘油制备碳酸甘油酯作为探针反应,考察了(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C催化剂的催化性能,得到在温度为85℃,n(碳酸二甲酯)∶n(甘油)=5∶1,催化剂用量为甘油质量的3%,反应时间为1 h的条件下,碳酸甘油酯的收率达到98.80%,甘油的转化率达到99.48%。催化剂重复使用6次后,碳酸甘油酯的收率为94.45%。     

以天然废弃物鸡蛋壳为原料制备催化剂及其碳酸甘油酯的合成

鸡蛋壳是一类产量巨大的废弃物,其主要成分是碳酸钙,可以作为碱性物质氧化钙的来源。将鸡蛋壳废弃物制成氧化钙碱性催化剂,能变废为宝,符合绿色化学理念。本文探究了基于鸡蛋壳催化剂的制备及碳酸甘油酯的合成,并通过FTIR、XRD、SEM/EDS和等对催化剂进行表征。发现以天然废弃物鸡蛋壳为原材料,加入白云石及滑石粉,煅烧温度1 250℃,在高温电炉中煅烧4 h所制备出的催化剂可用于碳酸甘油酯的合成,并具有良好的活性。该催化剂合成碳酸甘油酯的最优条件为:催化剂用量为5wt.%,碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为3∶1,反应温度为80℃,反应时间为2h,转化率高达94.67%。但该催化剂在酯交换反应中稳定性较差,失活较快。     

异相催化尿素法制备碳酸甘油酯研究

以甘油和尿素为原料,尿素法合成碳酸甘油酯。研究了四种催化剂催化合成碳酸甘油酯的催化特性。通过对各种催化剂的筛选,发现经过焙烧后的贝壳固体碱催化效果最好。通过正交实验,以温度、催化剂用量、尿素甘油物质的量比、反应时间为变量,进行四因素三水平的正交实验,实验结果表明:实验温度为155℃,催化剂用量为2.5%,尿素甘油物质的量比为1.4:1,反应时间确定为1.5h,得到最优实验条件,甘油的转化率可以达到74.21%。     

微碱强化超临界法制备生物柴油组分分析及工艺过程

对超临界条件下添加微量氢氧化钾催化碳酸二甲酯与棕榈油制备无甘油副产的生物柴油反应进行了研究,微碱的添加有效降低了苛刻的反应条件。利用气质联用技术对反应产物的组分进行了定性确证并建立了产物的定量分析方法。结果表明,酯交换反应的产物组分为甘油碳酸酯、脂肪酸甲酯、甘油单酯、脂肪酸甘油碳酸酯、甘油二酯和甘油三酯。考察了反应温度、反应时间、酯油摩尔比以及催化剂添加量对酯交换反应的影响。当反应温度280℃、反应时间20 min、KOH添加量为0.1%、酯油摩尔比20:1、反应压力3.5MPa时,脂肪酸甲酯的收率可达到83.11%。     

KF/C催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯

以三嵌段共聚物(EO-PO-EO)F127为结构导向剂,甲阶酚醛树脂为碳源,KF·2H₂O为无机前驱体,用溶剂诱导挥发自组装的方法合成KF/C复合材料。采用XRD、BET和XPS等手段对合成的材料进行结构表征,并考察KF/C在甘油与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸甘油酯反应中的性能,结果表明,在甘油加入量为0.184 6 g、碳酸二甲酯加入量为0.900 7 g、溶剂N,N-二甲基乙酰胺为5.426 g、催化剂KF/C加入量为0.1 g、反应温度100 ℃、反应时间2 h和搅拌速率600 r·min^-1条件下,甘油转化率达98.5%,碳酸甘油酯选择性达99.8%,催化剂具有较好的循环使用性能。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成三乙酸甘油酯

用复合固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化合成三乙酸甘油酯。考察了合成三乙酸甘油酯的适宜工艺条件为:催化剂用量为2.5%～3.0%(占总投料量质量分数),投料比为n(甘油)∶n(乙酸)=1∶5.5,反应温度130℃,反应时间3.0h。在适宜的工艺条件下产品收率达92.6%,催化剂可重复使用6次,易再生。     

单山嵛酸甘油酯的合成研究

采用基团保护法,用甘油与丙酮反应制得异丙叉甘油,再与山嵛酸反应得山嵛酸异亚丙酮基甘油酯,进一步将其水解合成了单山嵛酸甘油酯.探讨了催化剂、携水剂和反应条件对产物含量及收率的影响.以对甲苯磺酸为催化剂,以石油醚-Ⅱ为携水剂时,在n(甘油):n(丙酮):n(山嵛酸)=1.00:2.00:0.75条件下可以制得含量为92.32%、收率为90.58%的单山嵛酸甘油酯.并利用红外光谱和核磁共振技术对产物的结构进行了表征.     

一氧化碳低压合成碳酸二甲酯工艺工程

公开号:CN1227839A　　公开日:1999.9.8申请日:1999.2.1申请人:天津大学摘要:本发明公开了一种一氧化碳低压合成碳酸二甲酯工艺过程。它是以甲醇、一氧化碳和氧气为原料,在无氯离子的钯系催化剂和亚硝酸甲酯助催化剂的参加下,主要包括合成、再生反应及其耦合匹配、醇水分离、产品碳酸二甲酯分离精制等过程。技术要点在于,采用低压合成,使用无氯离子Pd/NaY催化剂,亚硝酸甲酯再生采用一填料湍动气液鼓泡塔,碳酸二甲酯分离精制采用萃取精馏法。本发明具有原料气来源广泛,催化剂对设备无腐蚀,产品色度好,操作方便的特点一氧化碳低压合成碳酸…     

酶催化合成碳酸甘油酯的研究

用脂肪酶溶剂相催化甘油和碳酸二甲酯反应合成了碳酸甘油酯，并以单因素分析法研究了各反应条件对此酯交换反应的影响。pH=7，60℃反应23h后，甘油的转化率最高达85％。     

环氧氯丙烷、甲醇和二氧化碳一步直接催化合成碳酸二甲酯的研究

以生物柴油副产物甘油为原料合成碳酸二甲酯新工艺既能减少对石油的依赖,又能充分利用生物质资源。本研究首先对环氧氯丙烷和环氧丙烷分别为原料合成碳酸二甲酯反应体系进行了热力学分析和对比,计算了不同反应温度和压力下的碳酸二甲酯平衡收率。环氧氯丙烷作为原料较环氧丙烷在热力学上具有明显优势,在3.0 MPa、460 K时,其平衡收率分别为90.4%和18.2%。在此基础上,考察了碱金属化合物、负载型碱金属催化剂、季铵盐及其复合催化剂等对环氧氯丙烷与甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的催化反应性能。实验结果表明,钠金属化合物为催化剂时的碳酸二甲酯收率高于钾金属化合物。负载型催化剂Na2CO3(Na HCO3)/γ-Al2O3的催化活性较均相催化剂明显提高,碳酸二甲酯的收率达到21.0%左右。发现四丁基溴化铵与碳酸氢钠混合物作为催化剂可显著提高碳酸二甲酯收率,达到25.2%。     

酯交换法合成碳酸甲乙酯工艺研究

以MgO/SiO2复合催化剂用于碳酸二甲酯与碳酸二乙酯酯交换合成碳酸甲乙酯反应,对其合成工艺进行了初步研究。通过正交实验得出最佳合成工艺条件。在最佳条件下进行验证,产物的收率最高可以达到61.02%且重复性好。     

其他

亨斯迈工业化生产碳酸甘油酯美国亨斯迈公司近期以生物柴油的副产物甘油为原料,实现了碳酸甘油酯工业化生产。该公司所产的碳酸甘油酯为生物基专用化学品,可用作反应     

吡啶硫酸氢盐离子液体催化甘油与乙酸酯化反应动力学

以吡啶硫酸氢盐离子液体为催化剂,系统研究其催化甘油和乙酸酯化反应生成三乙酸甘油酯的动力学行为。采用单因素实验考察反应温度、酸醇摩尔比、催化剂用量等因素对甘油转化率及产物三乙酸甘油酯收率的影响。根据拟均相一级反应机理建立微分方程组模型,通过动力学数据拟合获得指前因子和反应活化能。结果表明:甘油转化率随反应温度、酸醇摩尔比升高而增加;随着催化剂用量的增加,甘油的反应速率逐渐增大,但平衡转化率基本不变。当反应温度为110℃,乙酸/甘油摩尔比为6∶1,催化剂用量为甘油的3%(质量分数)时,甘油转化率最高为98.5%,三乙酸甘油酯收率最高为40.4%。甘油与乙酸反应逐步生成单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯的指前因子k10、k20、k30分别为7.17、14.19、13.78 min-1,其相应的反应活化能E1、E2、E3分别为19.10、21.58、23.25 kJ·mol-1,该动力学模型计算值与实验值吻合较好。该催化剂相较于已报道的Amberlyst-15、杂多酸催化剂反应条件更温和、选择性更高、反应活化能更小,具有更好的催化效果。     

绿色试剂碳酸苯甲酯的合成及其应用研究

绿色试剂碳酸苯甲酯是一种反应活性较高的碳酸酯,可作为羰基化、甲基化和甲氧羰基化试剂.利用碳酸二甲酯和碳酸二苯酯合成了碳酸苯甲酯;考察了反应温度、投料比、不同催化剂对碳酸苯甲酯合成收率的影响.得到最佳反应条件:二丁基氧化锡(Bu2SnO)催化下,投料比1:1,154℃反应9 h生成碳酸苯甲酯(MPC),产率52.3%,并...     

碳酸甘油酯的合成研究及产业化进展

碳酸甘油酯是一种颇具吸引力的高附加值甘油衍生物,研究以甘油为反应底物制备高附加值的碳酸甘油酯,已成为实现生物柴油副产物甘油综合利用的有效途径之一。本文简述了包括光气法、CO氧化羰化法、酯交换法、尿素醇解法、CO ₂转化法等在内的碳酸甘油酯合成方法,总结了现有碳酸甘油酯合成的主要催化剂及催化合成反应机理,并简要介绍了我国原料甘油市场现状及国内外碳酸甘油酯合成的产业化进展。最后,从技术研发和产业化发展两个方面对碳酸甘油酯合成的未来发展进行了展望,指出一方面应在开发具有高性能催化剂的同时注重催化基础理论的研究,另一方面应在优化工艺流程、降低产品成本的同时注重下游产业应用与替代,并提出我国应推进生物柴油副产物甘油合成碳酸甘油酯的规模化生产与应用示范,加快培育具有国际竞争力的生物质能源与废弃物资源化利用产业。     

用于制备碳酸二甲酯的催化剂及制备碳酸二甲酯的方法

本发明公开了一种用于制备碳酸二甲酯的催化剂,是以多孔的球状活性氧化铝为载体,其上负载有碳酸钾和碳酸钠,每1000克催化剂中含有碳酸钾200～300克,碳酸钠80～130克。本发明还公开了一种制备碳酸二甲酯的方法:压力为0.2MPa的汽化的甲醇,以及温度为110℃～120℃的雾状的碳酸丙烯酯,在上述催化剂作用、110℃±10℃、压力0.2MPa条件下,制备得到碳酸二甲酯。本发明的制备碳酸二甲酯的方法,反应条件温和,反应压力低(0.2MPa),反应温度低(110℃),碳酸丙烯酯的转化率(99.9%)高,产品收率高(99.8%)。可以预测:实现产业化之后,将大大节约成本,减轻环境保护压力。