环氧乙烷氢甲酯化制3-羟基丙酸甲酯工艺条件和动力学研究

以环氧乙烷、甲醇和CO为原料,Co2(CO)8为催化剂,3-羟基吡啶为配位体,合成3-羟基丙酸甲酯。考察了反应温度、压力、环氧乙烷浓度、催化剂和配位体添加量等对环氧乙烷转化率和目的产物选择性的影响,得到的较适宜反应条件为:温度70℃,压力7.0MPa,n(环氧乙烷)/n(主催化剂)=100/1;n(配体)/n(主催化剂)=6/1;n(甲醇)/n(环氧乙烷)=6/1。在该条件下环氧乙烷转化率接近100%,对3-羟基丙酸甲酯的选择性达到93%。反应中环氧乙烷浓度对时间的微分与其浓度成正比,呈一级关系。用阿仑尼乌斯方程求得的反应速率常数为(0.2～0.61)×10-3min-1,表观活化能为72.75kJ·mol-1,指前因子为ko=4.97×107min-1。     

乙烯均相羰基合成丙酸甲酯的催化研究

根据 Reppe原理 ,研究了利用甲酸甲酯使乙烯氢酯基化羰基合成丙酸甲酯的催化条件。通过研究得出 ,在反应条件下作为催化剂主组分的 CH3ONa没有表现出活性 ,反应过程没有丙酸甲酯生成 ;在 Pd( OAc) 2 作催化剂 ,HCOOH为促进剂时 ,反应表现出一定的活性 ,丙酸甲酯的收率可达到 1 2 .0 7% ;以 Ru Cl3 RI N( C2 H5 ) 3构成的催化体系表现出最大的催化活性 ,当催化剂 Ru Cl3的浓度为 7.86× 1 0 - 3 mol/ L,N( CH3) 4I为促进剂时 ,丙酸甲酯的收率可达到 59.0 8%。     

"一锅法"合成3-羟基丁酸乙酯的研究

研究了以八羰基二钴为主催化剂,不同的含N、P化合物为助剂,环氧丙烷与CO、乙醇发生氢酯基化反应;并考察了不同的溶剂对反应的影响.结果表明,在所考察的助剂中以3-羟基吡啶的作用最为显著,当CO2(CO)8与3-羟基吡啶的摩尔比为1/3时,环氧丙烷的转化率可达96.2%,3-羟基丁酸乙酯的选择性为93.1%.并且对反应机理进行了探讨.     

3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯的合成

以 2 ,6二叔丁基苯酚和丙烯酸甲酯为原料 ,叔丁醇钾为催化剂 ,对合成 3 (3,5二叔丁基 4羟基苯基 )丙酸甲酯的反应条件进行了研究 ,通过正交实验确定了最佳工艺条件。最优工艺条件是 :2 ,6二叔丁基苯酚与丙烯酸甲酯的摩尔比为 1∶ 1 ;低温反应温度为 :86～ 88℃ ,反应时间为 1 h;催化剂加入温度为 70℃ ;低温反应时间为 1 h。在最佳工艺条件下 ,可获得 95%以上的收率。提出了反应机理 ,经产品的红外光谱分析及熔点测定确定该产品为目标产品     

四羰基钴钠的制备及其合成条件的优化

以锌粉及保险粉为还原剂、一氧化碳为羰化剂从Co(Ac)2.6H2O制备了四羰基钴钠催化剂。通过考察反应温度、压力及时间等因素对反应的影响,得出合成四羰基钴钠的最佳条件是:反应温度80℃、反应压力3MPa、反应时间5h。此时制备出的催化剂用于环氧乙烷羰基化合成3-羟基丙酸甲酯,环氧乙烷的转化率达99.84%,3-羟基丙酸甲酯的选择性为75.8%。     

环氧乙烷氢甲酰化合成3-羟基丙醛的研究

以 Co_2(CO)_3为均相催化剂、环氧乙烷(EO)为原料合成了3-羟基丙醛(HPA),考察了溶剂、助催化剂、合成气比例和反应时间对 EO 氢甲酰化反应的影响。结果表明,甲基叔丁基醚和有机膦分别是性能优良的溶剂和助催化剂,可以有效提高 HPA 的选择性和反应速度(TOF)。以甲基叔丁基醚为溶剂,n(有机膦)/n(钴)=0.2:1.V(H_2)/V(CO)=2:1,t=80℃,p=10 MPa.反应时间45 min 时,EO 氢甲酰化反应的 TOF可达34 h~(-1),HPA 选择性可达83%。     

用酯交换法合成3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸环己酯

以 3(3′ ,5′二叔丁基 4′羟基苯基 )丙酸甲酯 (简称 3,5甲酯 )与环己醇为原料 ,二丁基氧化锡为催化剂合成了 3(3′ ,5′二叔丁基 4′羟基苯基 )丙酸环己酯酯。考查了催化剂、反应温度、反应时间及物料配比等因素的影响 ,实验结果表明 ,反应的最佳条件为 :3,5甲酯投料量 2 9.2 g ,反应温度 130～ 14 0℃ ,催化剂0 .3g ,反应时间 5h ,3,5 甲酯与环己醇摩尔比 1∶1.1。在此条件下 ,产物收率在 98%以上 ,并通过元素分析、红外光谱分析、核磁氢谱对产品进行组成结构表征。     

固体碱催化碳酸二甲酯和3-戊酮合成丙酸甲酯

以碳酸二甲酯(DMC)和3-戊酮为原料,以固体碱为催化剂合成了丙酸甲酯,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比等因素对合成反应的影响。实验结果表明,固体酸催化剂不利于丙酸甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对该反应具有较好的催化性能。当以MgO为催化剂时,反应的最佳条件为:反应温度260℃、反应时间5h、催化剂用量占反应物总质量的1.5%、n(DMC)∶n(3-戊酮)=6,在该反应条件下,3-戊酮的转化率和丙酸甲酯的选择性分别达到40.9%和53.9%。同时,反应主要副产物为3-戊酮缩合产物(4-甲基-5-乙基-4-庚烯-3-酮)、甲基化产物(2-甲基-3-戊酮和3-甲氧基-2-戊烯)及中间产物2-甲基丙酰乙酸甲酯等。     

乙烯氢酯基化合成丙酸甲酯催化反应动力学研究

采用以三氯化钌为主的催化体系,在高压釜中采用虹吸式涡轮搅拌器消除乙烯在气液两相中的传递因素对反应带来的影响,研究了以甲酸甲酯为原料,通过乙烯氢酯基化反应合成丙酸甲酯的催化反应动力学。探讨了该反应的机理,得到)(β-1)],反应速率常数k1=0 0668mol/(s·L),反应活化能CA/(1-1/β)][1-(CA/CA0反应的动力学数学模型为rp=[k1CM0E=81 363kJ/mol。     

无溶剂酯交换合成双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基]丙酸三甘醇酯

以3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯(MPC)和三甘醇为原料,在无溶剂的条件下采用酯交换法合成双[3-(3,5二叔丁基-4-羟基)苯基]丙酸三甘醇酯。最佳合成条件为:在90℃加入有机锡催化剂,用量为MPC质量的2.3%;反应温度130℃;反应时间3.5 h;n(MPC):n(三甘醇)=2.10:1.00,在此条件下产物收率大于91%,产物熔点106～106.5℃。通过元素分析、红外光谱分析、~1H NMR分析对产物分子结构进行了表征。     

甲酸甲酯与乙烯加氢酯化合成丙酸甲酯

采用钌-碘催化体系,由甲酸甲酯和乙烯加氢酯化合成丙酸甲酯,同时还得到了高附加值的副产物3-戊酮和乙酸甲酯.考察了催化剂组成、溶剂以及反应温度、反应时间、乙烯始压等反应条件对反应的影响.     

2，2—二甲基—1，3丙二醇羟基特戊酸单酯的合成

以甲醛、异丁醛为主要原料,开展了2,2－二甲基－1,3丙二醇羟基特戊酸单酯的小试合成研究,考察了物料配比、温度、反应时间、催化剂用量等因素对反应的影响,产品总收率大于75％,纯度99％以上。     

氧化锌催化尿素与乙二醇合成碳酸乙烯酯

分别以商用氧化锌(ZnO-1)、碱式碳酸锌焙烧制备的氧化锌(ZnO-2)和尿素均匀沉淀法制备的氧化锌(ZnO-3)为催化剂催化尿素与乙二醇合成碳酸乙烯酯(EC),采用XRD、SEM和粒度分析仪对催化剂进行了表征,考察了不同制备方法对催化剂活性的影响,并优化了ZnO-3催化剂的制备条件。表征结果显示,ZnO-3催化剂属于六方晶系纤锌矿结构氧化锌,晶相完整,其XRD谱图中峰形尖锐,无其他杂质的衍射峰,其形貌主要由球状结构组成,粒径基本呈正态分布。实验结果表明,ZnO-3催化剂具有较高的催化活性,当ZnO-3催化剂的制备条件为n(尿素)∶n(Zn(NO_3)_2·6H_2O)=4.0,溶于100℃水中加热回流4 h,500℃下焙烧2 h时,在n(乙二醇)∶n(尿素)=1.35、w(ZnO-3)=2%、170℃、0.07 MPa、2 h条件下催化尿素与乙二醇反应,EC收率可达93.6%。     

环氧乙(丙)烷与二氧化碳环加成制备碳酸乙(丙)烯酯的催化剂研制进展

近年来,环氧烷与二氧化碳反应制备碳酸酯作为一条行之有效的固定二氧化碳的路线而倍受关注。催化剂是该反应的关键因素,以二氧化碳与环氧乙(丙)烷合成碳酸乙(丙)烯酯反应为研究对象,综述了适用于该反应的催化剂的研究进展,并对催化剂进行了分类和比较。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究

以CO2 与乙烷的主要反应热力学为基础 ,研制出Cr/Si 2和Fe Mn/Si 2两种催化反应性能较好的催化剂 ,得到乙烷转化率 69%、乙烯选择性 93%、乙烯单程收率 57%的好结果 ,并显示出很好的催化反应稳定性。将所研制的催化剂进行放大制备 ,可直接应用于催化裂化尾气中乙烷与CO2 反应制乙烯 ,取得好的结果。     

Heterogeneous dynamic modeling and simulation of an industrial ethylene oxide reactor experiencing catalyst deactivation

This paper investigates steady-state and dynamic simulation of an industrial fixed-bed ethylene oxide reactor. A mathematical heterogeneous one-dimensional model is developed for simulation of reactor performance in the presence of long term deactivation of silver/a-alumina catalyst. In this paper, steady-state model of the reactor is solved and results of steady state simulation are fed to dynamic simulator as initial condition. When results of dynamic simulation are compared with industrial reactor data, it is found that there were good agreements between simulation results and industrial data. The proposed model is also validated by industrial process data for a period of 1100 operating days.     

催化剂组成对氧化乙烯聚合的影响

采用金属钙、脱水液氨、载体纳米二氧化硅及改性剂乙腈与环氧丙烷制备出氨钙体系催化剂。在催化剂质量(以金属钙计)为单体氧化乙烯质量的1%,聚合温度为30℃,聚合时间为4 h的条件下,用氧化乙烯的静置聚合评价了所制备催化剂的性能。结果表明,当乙腈与金属钙的摩尔比为0.3~0.5,环氧丙烷与金属钙的摩尔比为0.6~1.0时,催化聚合得到黏均相对分子质量为(60~90)×104的聚氧化乙烯,且产物收率高于80%。     

正己醇聚醚硫酸盐的表面性能研究

以正己醇作为引发剂,分别与环氧乙烷和环氧丙烷发生聚合,再以气体三氧化硫进行硫酸化反应,合成了正己醇聚氧乙烯醚硫酸钠(HE3S)以及正己醇聚氧丙烯醚硫酸钠(HP3S)2种阴非离子型表面活性剂。采用FTIR和1H NMR技术对表面活性剂结构进行了表征。通过平衡表面张力、动态表面张力和动态接触角研究了其水溶液的表面活性。实验结果表明,HE3S和HP3S在298 K下的临界胶束浓度分别为58.36 mmol/L和53.84 mmol/L,最低表面张力分别为33.91 m N/m和33.29 m N/m;由动态表面张力计算出的扩散系数,可知两种表面活性剂在水溶液中的吸附机理均属于混合动力控制吸附;当溶液浓度为150 mmol/L时,HE3S和HP3S的水溶液液滴在石蜡膜上可以短时间内快速铺展,其最低接触角分别达到64.5°和55.9°。