Pt/SAPO-11催化费托合成油选择性加氢异构化制备替代喷气燃料

采用自制Pt/SAPO-11催化剂,以煤基费托合成中间馏分油为原料进行选择性加氢异构反应,制备替代喷气燃料。考察了温度对反应的影响,研究了不同总转化率下产物的分布规律,测定了产物的基本理化性质。实验结果表明,温度对总转化率的影响显著,从310℃时的约18%可增至380℃时的约91%;在310~355℃内,异构烃的选择性几乎恒定且超过85%,高于355℃时则下降。随总转化率的增加,原料中不同碳数的正构烃逐渐转化为单支链异构体,进而转变为多支链异构体;总转化率为82.11%时,异构体收率达到最大值(72.60%)。产物的密度、闪点和黏度随总转化率变化很小,冰点随总转化率的升高而下降。当总转化率达47.00%时,产物的各项物性均满足美国军用标准MIL-DTL-83133E中替代喷气燃料的要求。     

桥式四氢双环戊二烯异构化反应的研究

采用无水AlCl3作为催化剂进行桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)的异构化反应,采用气相色谱对反应原料、产物及杂质进行定量分析,考察催化剂含量、反应温度对反应速率、反应转化率、收率、选择性及杂质生成量的影响。实验结果表明,最佳反应条件为:催化剂用量(质量分数)为3%、反应温度80℃、反应100min时,转化率为94 67%,收率为92 26%,选择性为97 36%。以原料endo-THDCPD为对象考察反应动力学,测定了反应动力学方程。     

四氢双环戊二烯异构化过程的溶剂效应

采用无水AlCl3为催化剂,考察了使用不同溶剂对桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)异构化为挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)过程中反应速率、反应转化率、收率、选择性及杂质生成量的影响。采用气相色谱对反应原料、产物及杂质进行定量分析。结果表明溶剂的使用对于异构化反应有显著的影响：甲苯作溶剂时对反应有很大的抑制作用,而1,2-二氯乙烷作溶剂时,则有明显改善,在催化剂浓度3％(wt)、最佳反应温度60℃条件下,反应结果：转化率97．73%、收率97.66％、选择性99．93％。同无溶剂反应时相比,最佳反应温度降低、产物中金刚烷生成量减少同时无焦油产生。实验中以原料endo-THDCPD为对象考察1,2-二氯乙烷作溶剂时的反应动力学,得到了动力学方程。     

含苯基耐高温氟硅油的合成及性能研究

以甲基苯基硅氧烷环聚体、甲基三氟丙基环三硅氧烷(D_3F)、八甲基环四硅氧烷(D_4)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,共聚合成了含苯基、γ-三氟丙基氟硅油。测定了其基本理化性质,研究了其润滑性能及氧化安定性。合成的含苯基氟硅油闪点均大于320℃,-40℃黏度低于3000 mm~2/s,100℃黏度在10～13 mm~2/s之间,具有高闪点、良好的高低温性能。加入0.5%的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)后,磨痕直径由2.2 mm降低至0.83 mm,氧化起始点温度提高了30℃,具有良好的摩擦性能和耐高温氧化稳定性。     

质子交换膜电解水制氢技术的发展现状及展望

氢能是支撑起智能电网和可再生能源发电规模化的最佳能源载体,而电解水制氢是实现制氢规模化的重要途径。在多种电解水制氢技术中,质子交换膜电解水技术由于具备电流密度大、产氢纯度高、响应速度快等优势,吸引了科学界和工业界的广泛重视。本文首先介绍了质子交换膜电解池的结构组成以及各组成的主要作用,对比分析了碱性电解池、固体氧化物电解池与质子交换膜电解池的技术差异,并结合电解水析氢反应以及析氧反应的机理阐释,分别介绍了两步半反应的常用催化剂;然后,从最初的实验室研究阶段到目前兆瓦级别的质子交换膜电解水系统,回顾了该技术的发展历程以及应用现状;其次,从制氢成本、电堆性能及电堆寿命等多角度分析目前该技术面临的瓶颈问题;最后,根据质子交换膜电解池的技术优势,并针对上游间歇性可再生能源的需求以及和下游产业的联合应用,对其未来前景进行了展望。     

四环庚烷的制备及自燃性

具有高张力和笼状结构的四环庚烷(QC)是很具潜力的自燃类碳氢燃料。研究了无溶剂条件下公斤级QC的合成工艺。测试了QC/白色发烟硝酸(WFNA)和QC/N2O4的自燃性能。结果表明,反应16 h和分离提纯后,QC产品的纯度和收率能分别达到99.5%和96.2%,单批产量为2 kg,QC/WFNA和QC/N2O4的点火延迟时间分别为98 ms和29 ms。固体纳米颗粒的添加能促进自燃性能,纳米硼、碳、铝可缩短点火延迟时间,添加质量分数为0.25%的纳米硼/碳/铝后点火延迟时间分别为68/73/75 ms(发烟硝酸)和18/27/33 ms(N2O4),证明QC可作自燃类高能液体推进剂使用。     

三氯化铝催化体系合成金刚烷

用三氯化铝－助催化剂的催化体系进行了金刚烷合成的研究。在常压搅拌反应器中考察了助催化剂的种类、使用量、异构化反应温度、时间及反应介质等因素对金刚烷收率的影响,确定了异构化合成金刚烷的最佳工艺条件,建立了提高金刚烷合成收率的新工艺。该工艺具有设备简单、助催化剂价格低廉、金刚烷收率高并易于工业化等特点。在最佳的工艺条件下,金刚烷的收率达６２１％。     

分子筛催化endo-THDCPD异构制备exo-THDCPD

挂式四氢双环戊二烯是重要的高能量密度液体燃料,通过桥式四氢双环戊二烯异构反应制得,原有工艺采用污染严重的AlCl₃作为催化剂,本文采用分子筛催化剂取代AlCl₃,对分子筛筛选、表面酸性调节、反应条件优化和催化剂再生进行了研究。结果表明,具有较大孔径的Y型分子筛具有较高的活性,具有较多弱酸性中心的HUSY效果较佳,负载氟元素可以抑制中强酸位、增加弱酸位,提高反应选择性。最佳反应条件为：催化剂6. 6%F/HSSY,反应温度195℃,催化剂浓度20%。在此条件下异构反应转化率为94. 0%,选择性为98. 4%,高温焙烧可以有效地使催化剂再生而不影响活性。     

正十二烷氧化活化能的简易测定方法

采用高压差示扫描量热仪(PDSC)测定航空燃料的主要成分正十二烷的氧化温度和氧化诱导期,采用两种不同方法求解Flynn-Wall-Ozawa方程得到正十二烷的氧化活化能Ea分别为154.37和154.56kJ·mol-1,指前因子lgA(min-1)分别为16.60和16.64,同时应用Arrhenius修正方程计算得到正十二烷的氧化活化能为139.59kJ·mol-1,从化学动力学的角度评价了正十二烷的热安定性。     

改性β沸石催化合成乙基叔丁基醚

研究了改性β沸石在合成乙基叔丁基醚(ETBE)反应中的催化活性,反应条件为温度60～90℃,压力2～3MPa.实验结果表明,该反应中异丁烯为关键组分,其转化率为60%～93.3%,选择性为100%;β沸石独特的孔结构抑制了异丁烯二聚物的生成;反应温度和醇烯比是异丁烯转化率的主要影响因素,压力对其影响不大.经过高温乙酸水蒸汽处理的β沸石与D005树脂的催化活性相当,而β沸石的选择性和热稳定性更佳.