固体酸催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-SnO_2的合成及其催化合成丙烯酸异冰片酯

采用共沉淀与浸渍法制备了不同SnO_2掺杂量(摩尔分数1%~7%,以TiO_2计,下同)的SO42-/TiO_2-SnO_2固体酸催化剂,利用N2-吸附脱附、FTIR、NH3-TPD对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明:SnO_2掺杂可以有效改善催化剂的比表面积与孔结构,有利于载体与SO42-形成配位结构,显著增加了催化剂酸性中心数量,从而增强了催化性能。SnO_2掺杂量为5%的SO42-/TiO_2-SnO_2固体酸催化剂催化丙烯酸与莰烯酯化反应,催化剂用量为10%(占反应物的质量分数,下同),反应温度为70℃,丙烯酸与莰烯物质的量比为1.3︰1时,莰烯的转化率为81.9%,丙烯酸异冰片酯选择性为98.5%,较SO42-/TiO_2显示出更高的反应活性与稳定性。     

固体酸催化合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯动力学

对1,4-丁二醇与丙烯酸在固体超强酸SO42-/Ti O2-Sn O2作用下,催化合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯的反应动力学进行研究。考察了固体超强酸催化作用下1,4-丁二醇、丙烯酸以及体系水含量对初始反应速率的影响,以Elay-Rideal机理为理论基础,建立了固体超强酸SO42-/Ti O2-Sn O2为催化剂合成工艺的动力学模型。实验数据和模型计算结果的比较表明,该模型精确度良好,实验验证模型预测值与实验值相对偏差小于5%,为1,4-丁二醇二丙烯酸酯合成工艺的优化提供了依据。     

低温煤焦油加氢制备清洁燃料油品中试试验研究

在4段固定床中试试验装置上,采用催化剂级配技术进行了为期400 h的低温煤焦油加氢制备清洁燃料油品中试试验,同时结合催化剂表征结果,研究了温度和空速对轻质油品收率及杂原子脱除率的影响,考察了中间产物、最终产物、汽油和柴油的性质和化学组成,此外研究了催化剂的稳定性和整个反应体系的质量平衡。研究结果表明:降低空速和升高温度可使得加氢产物中汽油和柴油的收率分别达到33.5%和64.2%,硫氮含量均低于10μg/g;整个反应过程油品是被逐步轻质化,同时加氢产物以直链烷烃、单环烷烃(CA)、烷基四氢萘和茚类化合物为主;汽油产品除了辛烷值之外,其他指标均符合国家标准,柴油基本达标;整个反应系统所使用催化剂均匀良好的稳定性,且在物料平衡的入方和出方之间存在约1.32%的可接受误差。     

1,6-己二醇二丙烯酸酯合成动力学

以固体酸SO_4~(2-)/TiO_2-SnO_2-ZnO为催化剂,丙烯酸和1,6-己二醇为原料,考察了催化剂加量、转速以及催化剂粒径对酯化反应速率的影响。在消除内外扩散影响的前提下,建立了固体酸催化合成1,6-己二醇二丙烯酸酯拟均相反应动力学模型,得到了相应的动力学方程参数,动力学模型预测的结果与实验结果吻合良好。