H_3PW_(12)O_(40)催化合成三乙酸甘油酯及产物精制

对H3PW12 O4 0 ·xH2 O(PW12 )和PW12 /C催化乙酸和甘油酯化合成三乙酸甘油酯进行了研究。考察了催化剂用量、甘油 /乙酸 (摩尔比 )、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响。固载型杂多酸催化剂重复使用 9次 ,活性没有明显下降。粗产物可用活性炭脱色。较适宜的酯化反应条件是 :甘油 /乙酸 (摩尔比 ) 1∶4.0 ,催化剂 /甘油 (质量比 ) 2 .5 %,醋酐 /甘油 (质量比 ) 2 0 %,总反应时间 4～ 5h ,反应温度 <12 5℃ ,甘油酯化率大于 98%,纯度大于 99%。     

亚硝酸钠与氯化铵体系的反应特征

针对油田常用的亚硝酸钠和氯化铵自生氮气体系，通过常压/高压产气实验探究了不同因素对产气性能的影响。研究结果表明：反应物摩尔浓度比为1：1时，反应物浓度、氢离子浓度及温度越高，反应速率及产气量越高，反应初始压力对体系产气量影响较小。自生氮气反应的生热能力随着反应物浓度、氢离子浓度和初始反应温度的增加而增加，反应体系的峰值温度也随之升高。NaNO₂和NH₄Cl体系的反应动力学方程为dc/dt=-7.103×10⁷c（H⁺）^{1.329 1}c₀^{2.094 9}e^{（-51.28/RT）}；NaNO₂和NH₄Cl混合反应中存在H₂N-NO和HN=NOH两种中间产物，NH₃与N₂O₃经S_N2亲核取代历程形成H₂N-NO的反应决定了反应速率，H₂N-NO转化得到的HN=NOH可自发分解生成最终产物N₂和H₂O。     

亚硝酸钠与氯化铵体系的反应特征

针对油田常用的亚硝酸钠和氯化铵自生氮气体系,通过常压/高压产气实验探究了不同因素对产气性能的影响。研究结果表明：反应物摩尔浓度比为1：1时,反应物浓度、氢离子浓度及温度越高,反应速率及产气量越高,反应初始压力对体系产气量影响较小。自生氮气反应的生热能力随着反应物浓度、氢离子浓度和初始反应温度的增加而增加,反应体系的峰值温度也随之升高。NaNO₂和NH₄Cl体系的反应动力学方程为dc/dt=-7.103×10⁷c（H⁺）^{1.329 1}c₀^{2.094 9}e^{（-51.28/RT）};NaNO₂和NH₄Cl混合反应中存在H₂N-NO和HN=NOH两种中间产物,NH₃与N₂O₃经S_N2亲核取代历程形成H₂N-NO的反应决定了反应速率,H₂N-NO转化得到的HN=NOH可自发分解生成最终产物N₂和H₂O。     

Ni/CaO-SiO2催化剂对β-O-4木质素模型化合物氢解产物分布的影响

采用均匀共沉淀法制备Ni/CaO-SiO₂固体碱催化剂,选择2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙醇作为典型β-O-4木质素模型化合物进行催化剂性能评价。考察了不同Ni、CaO质量分数的Ni/CaO-SiO₂催化剂对β-O-4氢解转化反应的催化活性,探究其对β-O-4产物分布的影响。结果表明：Ni在β-O-4催化转化反应中起主导作用,Ni质量分数的增加有利于β-O-4的催化转化;不同质量分数的Ni, CaO均会对β-O-4的转化产物分布造成一定影响,随着Ni质量分数的增加,β-O-4转化产物种类增加,而CaO的添加会影响1-苯基乙醇的生成。考察不同载体的催化剂对β-O-4 催化转化产物分布的影响,并结合XPS表征发现：其产物分布变化主要由Ni与CaO的相互作用引起,与载体无关。在此基础上,提出了Ni/SiO₂与Ni/CaO-SiO₂催化裂解β-O-4中C-O醚键可能的反应路径。     

四氢萘和十氢萘的催化裂化反应途径及特征产物

在小型固定流化床催化裂化试验装置上,考察了十氢萘和四氢萘在酸性催化剂上的裂化反应途径及特征产物。结果表明,初始阶段质子化裂化是四氢萘裂化的主要引发反应,H⁺攻击C-C键形成五配位正碳离子是十氢萘裂化的主要引发反应;随着反应深度的进行,氢转移反应成为四氢萘的主要反应,而十氢萘裂化生成的烷基环烷正碳离子的β断裂成为十氢萘的主要反应。四氢萘在酸性催化剂上的反应产物中萘、H₂和苯的摩尔分数最高,是其反应特征产物;十氢萘在酸性催化剂上的反应产物中异丁烷和汽油异构烷烃组分的摩尔分数最高,是其反应特征产物,为多环环烷烃或氢化芳烃的高效利用提供理论依据。     

降温热模拟实验中烃源岩成熟度和产气率的变化特征

对鄂尔多斯盆地低成熟(R₀=0.29%)、成熟(R₀=0.66%)和高成熟(R₀=1.71%)的3个煤样分别开展了降温、延长加热时间热模拟实验,研究烃源岩在降温时延长加热时间成熟度和产气率的变化特征。煤样在升温后降到一定的温度,延长加热时间烃源岩成熟度仍然发生变化,增加幅度为0.15%-0.40%。在同一温度不同时间段内,R₀值增加的速率存在差异,前期R。值增加速率较大.随着加热时间的延长R₀值增加的速率逐渐降低。降温延长加热时间测定的烃源岩产气率的变化特征是,早期产气率较低,随着加热时间的延长累积产气率逐渐增高。生气速率的变化特征如同R₀值,在前期生气速率较大,随加热时间延长生气率逐渐降低。实验结果表明,烃源岩在经历高温后降到一定的温度,延长加热时间可以继续生烃,只是生气速率逐渐减小。     

甘油/碳酸二甲酯酯交换合成碳酸甘油酯的热力学分析

采用Benson基团贡献法计算碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甘油酯(GC)的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵和摩尔等压热容,采用Trouton规则计算DMC和GC的蒸发焓。在此基础上,采用热力学基本公式计算得到标准状态下甘油与DMC酯交换合成GC的焓变、熵变、吉布斯自由能变和平衡常数。结果表明,在标准状态下,该酯交换反应的焓变△rHθm=10.42kJ/mol为正值,吉布斯自由能变△rGθm=-26.85kJ/mol为负值,表明在标准状态下,酯交换反应为吸热反应且可自发进行;同时,在300～390K范围内,反应的焓变随温度的升高而降低,且其值总是大于零,说明在此温度范围内,该反应为吸热反应,升高温度有利于反应的进行;反应的吉布斯自由能变随温度的升高而降低,且其值总为负值,进一步表明升高温度有利于反应的进行。采用Aspen对该反应的热力学数据进行模拟,得到与上述结果一致的结论。     

醋酸甲酯合成的非均相反应动力学

以Amberlyst15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌反应器中测定了甲醇与醋酸反应体系在不同温度(323.15～348.15 K)和催化剂浓度(23～59 g/L)下的拟均相反应动力学实验。实验结果表明,甲醇与醋酸酯化反应合成醋酸甲酯的反应为二级可逆反应;根据实验数据拟合得到动力学参数,平衡常数为K=20.09exp(1 603/T),正逆反应速率常数分别为k+=1.463×104exp(-53 160/RT)、k-=1.124×105exp(-63 740/RT);正负反应活化能分别为53.16,63.74 kJ/mol;在实验范围内,随反应温度的升高,反应速率增大,反应温度和反应速率二者关系符合Arrhenius方程。     

甘油三乙酸酯超临界酯交换反应及其动力学研究

研究了在超临界条件下甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应,分别考察了超临界状态下醇油摩尔比和温度对反应的影响。实验结果表明,甲醇或乙醇与甘油三乙酸酯的摩尔比为14、反应温度为350℃、反应时间为20m in时,乙酸甲酯或乙酸乙酯的收率分别达100%和60%。对超临界状态下动力学的研究结果表明,甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应为拟一级反应,在相同的反应条件下,采用甲醇时酯交换反应速率比用乙醇时快,相应的甘油三乙酸酯的转化率也高;甘油三乙酸酯在超临界甲醇或乙醇中酯交换反应的表观活化能分别为58.7 kJ/mol和75.1 kJ/mol,甘油三乙酸酯与甲醇酯交换反应的活化能低于与乙醇酯交换反应的活化能,表明碳链短的醇更易进行酯交换反应。     

水蒸气添加下介质阻挡放电CO2重整CH4反应研究

基于介质阻挡放电(DBD)装置，在添加水蒸气的情况下进行CO₂重整CH₄反应，考察水/碳摩尔比对放电特性和反应性能的影响。结果表明：在固定放电功率条件下，使DBD具有最强电荷传输能力和最高反应活性的最佳水/碳摩尔比为0.5;在常见产物合成气、烃类化合物的基础上，主要液态产物为甲醇、乙醇、乙酸和丙酸；在水/碳摩尔比为0.5的条件下，反应物转化率、H₂和CO产率、气相产物的选择性以及转化反应物、生成合成气和烃类化合物的能量效率达到最大值；增加水/碳摩尔比在抑制醇类化合物生成的同时促进酸类化合物的产生，由于总的液相产物生成量随着水/碳摩尔比的增加而逐渐减低，因而对应的能量效率也随之降低。此外，添加水蒸气能促使DBD CO₂重整CH₄反应保持良好的稳定性。     

丙烯醛水合本征动力学的研究

以阳离子交换树脂为催化剂 ,对丙烯醛水合本征动力学进行了研究 ,确定了水合反应活化能及频率因子。该反应的速率方程为 dcA/dt=kACAC0 B,反应活化能Ea=76 .4kJ/mol,反应速率常数kA=2 .34× 10 7exp( 9189.4/T)。在动力学研究的基础上 ,对丙烯醛水合反应机理进行了分析     

氨基磺酸催化合成环己酮缩乙二醇及其动力学

以氨基磺酸为催化剂 ,环己烷为带水剂 ,以环己酮和乙二醇为原料直接合成环己酮缩乙二醇 ,并研究了其优化反应条件。该催化反应的速率方程 -dcA/dt =kAcAcB,反应活化能Ea=6 0 .6 5 6kJ/mol,反应速率常数kA=6 .44×10 6 exp (-72 5 9.6 /T) (L·mol- 1 ·min- 1 )。     

1-甲基-4,5-二硝基咪唑的工艺优化及热分解动力学研究

以甲基咪唑为原料,采用一步硝化法合成1 -甲基-4,5-二硝基咪唑,并通过元素分析、红外光谱以及核磁共振光谱、质谱对其结构进行了表征.通过正交试验考察了反应温度、反应时间及反应物物质的量比对产率的影响,得出最佳工艺条件为:反应温度80～85℃,反应时间2h,发烟硝酸与发烟硫酸的物质的量比1:2.在此条件下产品收率为74...     

N-甘氨酰马来酰亚胺与甲基丙烯酸甲酯的共聚合反应动力学研究

研究了N-甘氨酰马来酰亚胺与甲基丙烯酸甲酯共聚合反应的动力学特征，讨论了引发剂浓度、单体浓度、反应温度、单体配比对聚合速率的影响，得出了聚合速率表达式：Rp=k[I]^0.5[M]，计算出共聚合增长活化能(Ep)为25．8kJ／mol。用红外光谱对产物进行了表征。     

反应精馏合成丙酸丙酯模拟与动力学

采用反应动力学研究装置,以强酸性离子交换树脂Amberlyst46TM为催化剂,研究正丙醇和丙酸合成丙酸丙酯的反应动力学。在消除了内外扩散的情况下,考察了催化剂用量、醇/酸摩尔比、反应温度和搅拌转速对丙酸转化率的影响。在催化剂用量15 g、醇/酸摩尔比12、反应温度80℃、搅拌转速400 r/min的较优操作条件下,确定了反应动力学参数,获得动力学数据反应活化能Ea=4035 kJ/mol,指前因子k0=216×103 L/(mol·min),并运用于稳态模拟中,考察了进料温度以及各段塔板数对产物纯度的影响。优化后的操作条件为进料温度70℃、精馏段塔板数2、反应段板数21、提馏段塔板数11,此时丙酸丙酯产品的摩尔分数达到9988%以上。     

环戊醇液相脱氢本征动力学

以Raney镍为催化剂,对环戊醇脱氢制环戊酮的本征动力学进行了研究。首先通过热力学分析消除了环戊酮加氢逆反应的可能性,并通过机理讨论,认为可以用指数形式来表达环戊醇脱氢速率。采用高斯-牛顿法,根据实验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数,经统计检验表明,所得动力学模型是适当的。该反应的速率方程为-dcA/dt=kc2A,反应活化能为63 05kJ/mol,反应速率常数为3 1×104exp(-63050/RT)。在动力学研究的基础上,对脱氢微观机理进行了讨论。     

催化裂化油浆基缩合多环多核芳香烃树脂的热解过程及动力学研究

采用TG和DTG,在不同升温速率（10、 20 和 30 K min-1）下考察了缩合多核芳烃（COPNA）树脂的热解机理和动力学。采用FT-IR、SEM和元素分析研究了COPNA树脂经不同热处理温度（200、400和600 °C）后官能团、微观结构和元素组成的变化。结果表明,热解过程可以分为三个阶段:初始失重阶段（225–450 °C）、第二失重阶段（450–560 °C）和热稳定阶段（>560 °C）。加热速率对热解过程有影响,热失重初始温度Ti、热失重终止温度Tf和最大失重速率Tmax等热力学参数随着加热速率的增加而升高。随着热处理温度的提高,芳香环上的脂肪侧链和取代官能团逐渐减少,C/H比和气孔率升高。热解动力学研究表明,初始失重阶段和第二失重阶段的活化能分布分别为150–210 kJ/mol和210–275 kJ/mol,这表明两个失重阶段的热解机理不同。当活化能低于250kJ/mol时,指前因子k0的值介于1011 和1018 s-1之间,而当活化能高于250 kJ/mol时,指前因子k0随着活化能E线性增加。     

N-羟甲基丙烯酰胺合成的研究

确定了以甲醛、丙烯酰胺为原料,水为反应介质,脂肪胺为催化剂,合成 N-羟甲基丙烯酰胺的最佳条件为:甲醛与丙烯酰胺的摩尔比1.0—1.1,反应温度40℃,反应时间40—60分钟,pH 值控制在9.6左右,可得较好产率的高纯度产品。得出合成 N-羟甲基丙烯酰胺的反应速率方程为:r=k[CH~2O][AM][CAT)~(1→0),并计算出表观活化能为43.96干焦/摩尔。     

正丁基锂-丁二烯-四氢呋喃阴离子聚合体系的动力学研究

以正丁基锂为引发剂,四氢映喃(THF)为溶剂,研究丁二烯阴离子聚合增长反应动力学。试验在高纯氮保护下,以膨胀计法进行。结果表明,增长反应对单体浓度和引发剂浓度的反应级数皆为一级关系,增长反应的总速度常数 kp=9.30×10~4exp(-6900/RT)1/mol·min,形成1,4-结构的分速度常数数 k_3-1.05×10~5exp(-8530/RT)1/mol·min,形成1,2-结构的分速度常数k_4=6.73×10~4exp(-6790/RT)1/mol·min,以及在 THF 中产物的1,2-结构含量 a=7.24×10~(-I)exp(110/RT)。