丁二酸二甲酯催化加氢制备γ-丁内酯的工艺研究

在微型固定床反应器中,丁二酸二甲酯在复合铜基催化剂Cu-ZnO-ZrO2/A12O3作用下,催化加氢制备了γ-丁内酯。实验中考察了催化剂组成、反应温度、压力、氢酯摩尔比、溶剂比和液时空速等因素对加氢反应的影响。结果显示,在反应温度为220℃、压力为3.0 MPa、n(H2)∶n(丁二酸二甲酯)=150∶1、V(CH3OH)∶V(丁二酸二甲酯)=4∶1、床层液时空速为0.25 h-1的条件下,丁二酸二甲酯的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性达到90%。     

1-环己基-2-吡咯烷酮的合成

以磷酸作催化剂,γ-丁内酯和环己胺反应合成了1-环己基-2-吡咯烷酮,确定了最佳合成工艺条件:n(γ-丁内酯)∶n(环己胺)∶n(磷酸)=1.0∶2.0∶0.15,反应时间2 h,反应温度为170~200℃;产物经减压蒸馏分离提纯,蒸馏后的残余物作催化剂循环使用,1-环己基-2-吡咯烷酮收率90.3%,质量分数99.5%;产物用元素分析、红外光谱、核磁共振等进行了确证。     

加氢法合成DL-γ-泛内酯工艺及催化剂研究

采用共沉淀法制备纳米铜基催化剂,用于固定床反应器连续加氢制备DL-γ-泛内酯。结果表明,异丁醛和乙醛酸羟醛缩合产物在反应温度120℃,氢气压力7 MPa,液空速0.6~0.8 h-1,n(H2)∶n(醛)=80∶1条件下连续加氢,DL-泛内酯的收率高达98%。催化剂经过700 h稳定性考察,平均收率96%,反应前后催化剂无明显失活现象,表明催化剂活性稳定,预计有较长使用寿命。     

1-苄基-2-吡咯烷酮的合成研究

以磷酸作催化剂,γ-丁内酯和苄胺反应合成了1-苄基-2-吡咯烷酮,研究了反应条件对反应的影响,确定的最佳工艺条件为:n(γ-丁内酯)∶n(苄胺)∶n(磷酸)=1.0∶1.5∶0.1,反应时间2h,反应温度为180~210℃;产物经减压蒸馏分离提纯,蒸馏后的残余物作催化剂循环使用,1-苄基-2-吡咯烷酮收率为91.6%,含量99.3%;产品用元素分析、红外光谱、核磁共振等进行了确证。     

顺酐加氢合成γ-丁内酯的Cu-ZnO/C催化剂研究

采用XRD、TPR、BET等方法对几种Cu/Zn催化剂进行表征,考察了催化剂活性与寿命。发现Cu/Zn催化剂添加活性炭可使顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯(GBL)的反应温度降低至240℃。在优化条件下:液体空速为0.1h-1,氢酐摩尔比为50∶1,顺酐转化率100%,GBL选择性为93.28%,催化剂寿命达2000h以上。     

中间体3,5-二氯-2-戊酮的绿色合成工艺开发

α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应得到3,5-二氯-2-戊酮.对氯气投料比、反应温度、氯化氢用量等因素进行优化.优化工艺条件为,第一步反应:氯化温度为0～5℃、n(氯气)∶n(α--乙酰基-γ-丁内酯)=1.07∶1.00;第二步反应:水解、脱羧及氯化温度为90℃、n(氯化氢)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.7∶1.0,n(水)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.8∶1.0,通入氯化氢4h,此条件下,收率达95.2％.     

中间体3,5-二氯-2-戊酮的绿色合成工艺开发

α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应得到3,5-二氯-2-戊酮.对氯气投料比、反应温度、氯化氢用量等因素进行优化.优化工艺条件为,第一步反应:氯化温度为0～5℃、n(氯气)∶n(α--乙酰基-γ-丁内酯)=1.07∶1.00;第二步反应:水解、脱羧及氯化温度为90℃、n(氯化氢)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.7∶1.0,n(水)∶n(α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯)=0.8∶1.0,通入氯化氢4h,此条件下,收率达95.2％.     

γ-癸内酯的合成

以正庚醇,丙烯酸甲酯为原料,过氧化二叔丁基为催化剂合成γ 癸内酯。考察了各因素对产品收率的影响,合理的反应条件为:反应温度170～172℃、回流反应时间4h、混合液n(丙烯酸甲酯)∶n(正庚醇)=1∶4、w(催化剂)=6%(相对于丙烯酸甲酯)。生成的甲醇从分馏柱顶端分出。在此条件下,γ 癸内酯的收率达75 5%。     

α-乙酰基-γ-丁内酯合成新工艺研究

以γ-丁内酯,乙酸乙酯为原料,金属钠和乙醇钠为催化剂,甲苯为溶剂合成α-乙酰基-γ-丁内酯。在金属钠与乙醇钠的钠摩尔比为7:3,甲苯/γ-丁内酯(w/w)=2.51,反应温度85~90℃,反应时间5h,n(乙酸乙酯):n(GBL):金属钠为2.27:0.9:1的条件下;GBL转化率≥98%,ABL收率≥95%。     

ZSM-5分子筛催化γ-丁内酯气相胺解反应

采用金属盐溶液浸渍的方法对NaZSM-5分子筛进行改性,考察了ZSM-5分子筛对γ-丁内酯与乙醇胺之间气相反应合成N-羟乙基吡咯烷酮(NHP)的催化性能。研究表明ZSM-5分子筛是目标反应潜在的活性催化剂,其中CuZSM-5具有较高的催化活性,NHP收率达到30%以上。考察了原料组成、接触时间、反应温度、催化剂焙烧温度及颗粒大小等对反应的影响,确定了合适的反应条件为:n(乙醇胺)∶n(γ-丁内酯)=3~4,[p(乙醇胺)+p(γ-丁内酯)]∶p(N2)=1,接触时间25~32g.h/mol,反应温度250~270℃,催化剂粒径100~120目。     

Zn(OAc)_2/C-Al_2O_3催化乙炔气相法合成醋酸乙烯初探

考察了多种活性炭和γ-氧化铝作为醋酸锌载体在乙炔气相法合成醋酸乙烯中的催化效果,筛选出活性高的活性炭和γ-氧化铝载体并制备出基于活性炭-γ-氧化铝复合载体的醋酸锌催化剂。实验结果表明,在210℃,C2H2/HAc摩尔比为6:1,空速360h-1的条件下,复合催化剂F2合成醋酸乙烯的时空收率达到2.7g/(dmL),与相同条件下的醋酸锌/4#活性炭催化剂相比,时空收率提高了约13%,且催化剂的寿命明显提高;与醋酸锌/WHA-201B-γ-氧化铝相比,反应温度降低了30℃。     

2,6-二甲基哌嗪合成新工艺

以1,2-丙二胺为原料气固相催化合成2,6-二甲基哌嗪,对实验用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3催化剂进行制备与考察,实验所确定的最佳工艺条件为:原料液1,2-丙二胺的质量分数40%,反应温度320℃,空速490.74 h-1,结果表明:采用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3为催化剂,以1,2-丙二胺为原料合成2,6-二甲基哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,1,2-丙二胺的转化率为98.84%,2,6-二甲基哌嗪的收率为88.62%。     

Ni/NiAl2O4用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡

分别以γ-Al₂O₃和NiAl₂O₄为载体制备了用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的催化剂,考察了载体酸性和工艺条件对脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的影响。结果表明,载体酸性影响催化剂生成液体石蜡的选择性,适宜工艺条件为：反应温度400 ℃,反应氢压5.0 MPa,空速1.0 h^-1,氢油物质的量比15.56∶1。以Ni/NiAl₂O₄为催化剂,脂肪酸甲酯转化率达98.9%,正构烷烃选择性达100%。     

固体催化剂催化高酸值鱼油的甲酯化研究

以高酸值鱼油为原料,利用Amberlyst15固体酸催化剂在温和条件下进行酯化反应降低酸值,再由氧化钙固体碱催化剂催化转酯化得到鱼油脂肪酸甲酯。采用正交设计优化反应条件,预酯化：催化剂用量15%,反应温度75℃,n（醇）/n（油）14,反应时间1.5 h,酸值降为3.35 mg/g,二次预酯化酸值降至1.24 mg/g;酯交换：催化剂用量为10%,反应温度65℃,n（醇）/n（油）为6,反应时间为3 h,鱼油甲酯收率为93.7%。     

负载型Ni-B/γ-Al_2O_3非晶态合金催化剂苯加氢性能

采用化学还原法制备了负载型Ni-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂,并对催化剂进行了X射线衍射(XRD)、比表面积检测(BET)、程序升温还原(TPR)表征。以苯加氢为探针反应,在高压微反装置上考察了活化温度、Ni-B摩尔比、Ni质量分数等制备条件对催化剂加氢性能的影响。实验结果表明,Ni-B以非晶态的形式负载在γ-Al2O3载体上,最佳活化温度为200—260℃,Ni-B/γ-Al2O3非晶态合金催化剂最佳Ni-B摩尔比为1∶3.4;Ni质量分数增加使催化剂的加氢活性提高。在反应压力0.5 MPa、氢苯摩尔比4,空速1.0 h-1的条件下,反应温度高于160℃时,苯加氢制环己烷产率均为100%。     

α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯的合成及表征

以γ-丁内酯为原料,分别与碳酸二甲酯、碳酸二乙酯,在氢化钠的催化下,利用α氢的活泼性制得α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯。探索了反应温度、反应时间、反应物配比、催化剂用量对产率的影响。结果表明,适宜的反应条件为:①合成α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度25℃,催化剂0.3 mol,反应时间3 h,反应物料物质的量比1∶1.5,产率可达85%;②合成α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度30℃,催化剂0.3 mol,反应时间4 h,反应物物质的量比1∶2,产率可达76%。对产品进行了核磁共振氢谱、红外光谱表征。     

混合酸催化环己醇合成环己烯的研究

在以浓硫酸和磷酸组成的混合酸催化作用下,研究了环己醇脱水制备环己烯的反应。通过考察影响反应的因素得出最佳反应条件为:环己醇20 mL(19.2 g,192 mmol),在混合酸催化剂中浓硫酸与磷酸的体积比为1∶2,催化剂用量为环己醇体积的15%,反应温度105~110℃,反应时间1 h,产品收率达78.4%。     

分步浸渍法制备CoMoAg/γ-Al_2O_3催化剂及其脱硫性能的研究

以γ-Al2O3为载体,以Co、Mo、Ag为主要活性组分,采用浸渍法制备了负载型催化剂CoMoAg/γ-Al2O3,并对其进行了XRD表征;利用加氢原理,考察了MoCoAg/γ-Al2O3催化剂在不同工艺条件下处理模拟汽油的脱硫效果。结果表明,在反应温度164.5℃、反应压力1.0 MPa、γ-Al2O3∶Co∶Ag∶Mo（质量比）为1∶1∶2∶1的条件下,催化剂对模拟汽油的脱硫效果较好。     

分步浸渍法制备CoMoAg/γ-Al2O3催化剂及其脱硫性能的研究

以γ-Al<,2>O<,3>为载体,以Co、Mo、Ag为主要活性组分,采用浸渍法制备了负载型催化剂CoMoAg/γ-Al<,2>O<,3>,并对其进行了XRD表征;利用加氢原理,考察了MoCoAg/γ-Al<,2>O<,3>催化剂在不同工艺条件下处理模拟汽油的脱硫效果.结果表明,在反应温度164.5℃、反应压力1.0 ...