法呢基丙酮的超临界催化加氢研究

以超临界二氧化碳为介质,3%Pd/C为加氢催化剂,在流动的固定床反应器中对法呢基丙酮进行催化加氢研究。当二氧化碳压力超过临界压力后,加氢转化率急剧上升,表明超临界条件对法呢基丙酮的催化加氢反应具有巨大的促进作用。在温度为42℃、二氧化碳压力为10.5MPa、空速为1.2m?min?1、氢气浓度为1.0mol?L?1的条件下,转化率可达到99.5%,选择性达到98.8%。与液相加氢反应比较,其加氢反应速度提高646倍。法呢基丙酮超临界加氢反应的较佳反应温度区间为35~50℃,在此温度下可以达到较佳的转化率。超临界加氢反应可以提高加氢速率与选择性,具有很大的优越性。     

Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚加氢制备环己酮的研究

研究了Pd/C-ZnCl_2复合催化体系催化苯酚选择性加氢制备环己酮,考察了催化剂种类、溶剂种类、催化剂用量、Pd/C与ZnCl_2的质量比、反应温度、反应时间、反应压力等反应条件对苯酚加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为苯酚0.1 g,复合催化体系Pd/C-ZnCl_2(质量比为3:1) 0.08 g,反应温度100℃,氢气压力为1.0 MPa,反应时间5 h,溶剂二氯甲烷10 mL。在上述反应条件下,苯酚转化率接近100%,环己酮的选择性达97.8%。     

间三氟甲基硝基苯的超临界催化加氢

研究了用超临界二氧化碳作为反应介质来提高间三氟甲基硝基苯的加氢反应速度和选择性。实验考察了二氧化碳压力、加氢反应温度、氢气浓度、反应空速等因素对超临界加氢反应的影响。结果表明，在二氧化碳压力为9．5MPa,反应温度为45℃，氢气浓度为0．6molL^-1,反应空速为1．0min^-1的条件下，间三氟甲基硝基苯的转化率为99．5％，选择性为100％。同时，在45℃时超临界催化加氢反应速度是液相加氢时的29倍。     

超临界乙醇技术原理研究与运用进展

综述了超临界乙醇在制备生物柴油中的主要技术,分析了在酯交换反应、酯化反应、液化反应制生物油以及生物油加氢升级中的原理及应用。研究表明,超临界乙醇的酯交换反应过程由三个连续可逆的反应组成,水和CO_2均能提高反应速率。在酯化过程中,乙醇、酸的浓度对过程存在显著影响,此外,动力学模型表明酸存在催化效应,因此水解及油酸本身存在酸催化效应及自催化作用。超临界乙醇被广泛用于生物质的液化过程,过程主要存在:(1)生物质裂解;(2)油份重整(涉及酯交换及酯化反应等);(3)结焦或结聚;(4)小分子组分气化;及(5)气体间相互反应等典型反应等;且升高温度有利于液化;液化过程中醇与水表现出协同作用。此外,在生物油的加氢升级过程中,超临界乙醇不仅作为一种良好的反应介质,也作为反应物与生物油中的酸类物质发生酯化反应,降低生物油的酸度,提高生物油的热值。因此,超临界乙醇在生物燃料的制备与升级中具有良好的应用前景。     

非晶态雷尼镍催化剂低温催化生物油模型化合物加氢的研究

采用非晶态雷尼镍催化剂,在高压反应釜内对二丙酮醇、糠醛、苯酚和愈创木酚等生物油模型化合物进行低温催化加氢实验,研究了模型化合物催化加氢特性、反应机理以及催化剂性质。实验结果表明:温度是影响此类催化剂活性的最主要因素,温度过高容易导致催化剂晶化而降低催化活性;在反应温度180℃、压力3MPa、反应时间4 h以及催化剂量8%(wt)时,模型化合物的转化率和饱和醇的选择性分别达到100.00%和97.74%以上;在此反应条件催化真实生物油的体系中,饱和醇的收率达到44.00%,p H从4.08升至5.13;通过对模型反应机理的探讨,得出模型主要通过两种加氢方式进行:即不同化合物分别以其O上的孤对电子选择性地与催化剂上的两种活泼态H(弱吸附的Ni-H、游离的原子态氢)进行加氢反应,完成催化加氢过程。     

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。     

溶剂效应对木质素酚类化合物加氢反应的影响机理

系统研究了木质素酚类化合物在Ru/C和Al₂O₃催化体系下溶剂效应对加氢反应的影响。在乙醇溶剂中,苯酚在35℃下即可完全转化为环己醇,具有最佳的加氢效果。研究表明极性溶剂比非极性溶剂的加氢效果更好,是因为催化剂分散均匀,强化了催化剂和反应物间的传质与扩散。在醇类极性溶剂中,乙醇的加氢反应效率最高,对比研究显示溶剂的极性越强,苯酚加氢的转化效果越好。还建立了Kamlet-Taft表达式参数与苯酚转化率间的关系关联式,分析了各参数的影响效果,详细阐述了Ru/C和Al₂O₃催化体系下详细的苯酚加氢反应路径和机理,并将该催化体系应用于其他木质素酚类化合物的加氢反应,也取得了很好的反应效果,大部分木质素酚类化合物均加氢饱和转化成稳定的环状醇类化合物。     

溶剂效应对木质素酚类化合物加氢反应的影响机理

系统研究了木质素酚类化合物在Ru/C和Al₂O₃催化体系下溶剂效应对加氢反应的影响。在乙醇溶剂中,苯酚在35℃下即可完全转化为环己醇,具有最佳的加氢效果。研究表明极性溶剂比非极性溶剂的加氢效果更好,是因为催化剂分散均匀,强化了催化剂和反应物间的传质与扩散。在醇类极性溶剂中,乙醇的加氢反应效率最高,对比研究显示溶剂的极性越强,苯酚加氢的转化效果越好。还建立了Kamlet-Taft表达式参数与苯酚转化率间的关系关联式,分析了各参数的影响效果,详细阐述了Ru/C和Al₂O₃催化体系下详细的苯酚加氢反应路径和机理,并将该催化体系应用于其他木质素酚类化合物的加氢反应,也取得了很好的反应效果,大部分木质素酚类化合物均加氢饱和转化成稳定的环状醇类化合物。     

Raney镍-质子型离子液体体系催化木质素平台分子加氢脱氧制备烷烃

木质素是生物质组成中唯一的芳香类化合物组分,高效转化木质素制备烷烃对于生物质全组分利用具有重要意义。通过设计合成质子型醇胺类离子液体,并与Raney镍催化剂建立催化体系,考察了其对于木质素衍生酚及醚类化合物加氢脱氧制备环烷烃的反应特性和规律。研究证明,Raney镍协同二乙醇胺三氟甲烷磺酸盐（[2-HDEA]OTf）催化体系具有最优的催化木质素衍生酚类和醚类化合物加氢脱氧效果。在反应温度130℃,时间15 h,氢气压力3 MPa条件下,木质素衍生酚类及醚类化合物转化率>99.0%,目标产物环烷烃产率>80.0%。Raney镍催化剂表现出与Rh/C等贵金属相近的催化效果,离子液体阴离子结构（OTf）在催化脱氧过程中起关键性作用。     

CoMo/Al_2O_3催化木质素加氢液化工艺的研究

对木质素催化加氢液化进行了研究。实验表明,液化的最佳工艺条件为：反应温度240℃,氢压1 MPa,溶剂原料比100∶30（mL∶g）,反应时间60 min。用气相-质谱联用仪对液化产物进行了分析。     

苯酚催化氢转移制环己酮的新工艺

以3-(三苯基膦)二氯化钌[RuCl2(PPh3)3]作催化剂,甲酸钠为氢供体,研究了氢转移催化苯酚加氢制环己酮的新工艺。确定了氢转移加氢过程的适宜反应条件为：甲酸钠和苯酚用量摩尔比为4∶1,反应温度为70 ℃,反应时间为3.0 h,RuCl2(PPh3)3和苯酚用量质量比为5∶100。苯酚的转化率为100%,环己酮产率为95.1%。探讨了以甲酸钠为氢供体的反应过程,发现RuCl2(PPh3)3对苯酚氢转移加氢制环己酮具有优异的催化活性。     

催化加氢制备对苯二胺工艺的研究

介绍催化加氢制备对苯二胺的方法,以非晶态镍作为加氢催化剂、甲醇作为溶剂,优化后反应温度为100℃、反应压力为0.8 MPa,加氢转化率达99.6%,产品质量分数为99.5%,使用锌粉作为抗氧剂,产品密闭存放30天不变色。     

非贵金属催化剂用于乳酸乙酯加氢制1，2-丙二醇

在间歇式反应釜考察了非贵金属催化剂对乳酸乙酯液相加氢的催化性能,比较Ni、Cu、Co和Mo负载于γ-Al2O3的催化剂活性,研究添加Cr、Zn、Fe和Sn作为助剂的催化剂加氢效果。结果表明,Cu-Cr催化剂具有较佳的催化性能,n（Cu）∶n（Cr）=2∶1时,催化剂活性最优。考察搅拌速率、催化剂粒径和催化剂用量对乳酸乙酯催化加氢的影响。在乙醇作溶剂、反应温度200 ℃、氢压3 MPa、搅拌速率900 r·min-1、底物浓度5 g·（100mL）-1、催化剂粒径（80～100）目和催化剂用量0.04 g·mL-1条件下,乳酸乙酯转化率和1,2-丙二醇选择性分别达到79.8%和80.1%。     

硫化型NiMo加氢催化剂制备与表征

以四硫代钼酸铵溶液和硝酸镍溶液为浸渍液,根据活性组分Ni和Mo浸渍顺序的不同,采用真空饱和浸渍法制备了MN系列和NM系列 NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在固定床加氢中试反应装置上研究了NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应的催化性能,结果表明,NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应具有良好的活性和选择性。Ni助剂的加入,有利于二苯并噻吩加氢反应的活性和选择性。MN-0.3为最优NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在空速10 h^-1、反应压力2.0 MPa、氢油体积比300∶1、氢气预处理温度320 ℃和反应温度300 ℃条件下,催化剂对二苯并噻吩加氢反应转化率达83.9%,加氢反应活性较高。     

催化蒸馏法合成增塑剂顺丁烯二酸二乙酯

以顺丁烯二酸酐和乙醇为原料,采用凯瑞化工股份有限公司开发的KC104强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,在催化蒸馏反应装置上,合成顺丁烯二酸二乙酯(DEM)。最佳条件为:n(乙醇)/n(顺酐)为1.5、空速1.5/h、反应压力0.5MPa,温度100℃,催化剂为KC104树脂DEM的产率在98%以上,顺酐转化率达100%。     

硝基甲苯催化加氢制备甲基苯胺新工艺

研究了以甲基苯胺为溶剂,采用纳米催化剂,催化加氢硝基甲苯制备甲基苯胺的绿色工艺。考查了反应压力、反应温度、搅拌转速、甲基苯胺用量、硝基甲苯用量、催化剂用量等反应条件对加氢反应的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明,硝基甲苯与甲基苯胺加入量比为4∶10(质量比),催化剂加入量为硝基甲苯加入量的10%,在反应温度100~120℃,H2压力1.2~1.4 MPa,搅拌速率1500r/min的反应条件下,硝基甲苯的转化率达到88.5%以上,甲基苯胺的选择性可达100%。反应过程中催化剂可重复使用。整个工艺过程安全环保,成本低,能耗低,收益高。     

邻苯二甲酸二辛脂加氢催化剂的制备

以邻苯二甲酸二辛脂为原料,利用高压加氢反应评价装置,系统考察催化剂载体和活性物质的选择、活性组分负载量及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,载体选择大孔γ-Al₂O₃,活性组分选择铑和钌等贵金属,并通过镧改性以降低贵金属使用量,最佳制备条件：活性组分负载质量分数0.2％～0.5％,焙烧温度为550 ℃。催化剂在220 ℃还原2 h,在反应压力10 MPa、反应温度150 ℃、空速0.75 h^-1和氢油体积比1 000∶1条件下,将不低于99.5%的邻苯二甲酸二辛脂转化为环己烷二甲酸二异辛酯。     

对-特辛基酚生产工艺的优化

探讨了反应温度、反应时间、原料摩尔比对烷基化反应中苯酚转化率的影响。由正交实验结果确定烷基化反应的最佳工艺条件为:反应温度95℃～100℃,反应时间2 h,原料摩尔比n(苯酚)∶n(二异丁烯)=1.8∶1.0。实验结果表明,随着苯酚转化率的提高,对-特辛基酚纯度由95%提高到99%,凝固点由78℃提高到83℃。     

Ni2P/SiO2催化剂制备及其乙酸加氢制乙醇催化性能评价

通过等体积浸渍和N₂气流中热处理过程制备了系列氧化硅负载过渡金属磷化物催化剂,经乙酸加氢制乙醇反应实验和动力学分析评价催化剂性能。研究结果表明,随着反应温度从280℃升高到340℃,乙酸转化率和乙醇选择性均逐渐提高。随着催化剂制备的P/Ni摩尔比从2：1增大到4：1,催化剂活性和乙醇选择性均先增大后减小,P/Ni摩尔比为3：1催化剂性能较佳。250℃热处理制备催化剂的催化性能优于200℃及300℃。Ni₂P/SiO₂催化剂活性和乙醇选择性均高于Co₂P/SiO₂催化剂。用次磷酸钠作为磷补充源制备催化剂的性能优于次磷酸钾。采用较佳条件下制备的Ni₂P/SiO₂催化剂,在温度340℃、压力2.0 MPa、氢酸进料量比10：1、质量空速0.4 h^-1条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为100%,乙醇选择性达到74.56%,并且适当升高反应温度会进一步提高乙醇选择性。