酯化反应催化剂的研究进展

综述了用于酸、醇合成酯的酯化反应催化剂的研究和应用现状,其中包括金属氧化物及无机酸盐、有机化合物、阳离子交换树脂.重点介绍了研究较多的杂多化合物、固体超强酸及分子筛催化剂的研究进展.     

V-W-Mo-Cu催化剂作用下生物质醇解重油加氢精制研究

生物质醇解产生的重油降低了生物油品质。为此,本文考察了V-W-Mo-Cu催化剂作用下重油的加氢精制。结果表明,在330℃以上该催化剂才表现出加氢反应活性,在450℃时轻油产率最高可到93%。延长加氢反应时间有利于重油低温下的聚合反应和高温下的裂解反应;同时,只有在6 MPa以上的初始氢压下才能饱和裂解片段,从而提高重油加氢所得的轻油产率。轻油的气相色谱-质谱联用仪(GCMS)分析结果表明,催化加氢使重油大分子裂解生成1-甲基-2-乙基苯、丁基苯、1-乙基-3-乙烯基苯和苯酚等小分子的芳烃和酚类物质。然而,加氢后催化剂的红外分析结果表明,重油同时发生了聚合反应,生成含有多种含氧官能团的大分子芳烃或酚类聚合物。经过550℃焙烧后,催化剂重复使用5次,轻油产率仍有70%。     

喷动-载流床中Co/ZSM-5分子筛催化剂对煤热解的催化作用

在喷动-载流床中考察了Co/ZSM-5分子筛催化剂对煤热解气、液、固产物产率及组成变化的影响,分析了催化剂失活的原因及催化剂的再生使用寿命. 结果表明,在550~600℃的热解温度范围内,Co/ZSM-5分子筛催化剂提高煤热解总转化率达70%以上. 而在650℃时,煤热解正己烷可溶物产率最大,其中酚类、脂肪烃类和芳香烃类的产率比无催化剂时分别增加203%, 51%和78%. 因积碳失活的Co/ZSM-5分子筛催化剂经过500℃焙烧后再生使用6次,活性下降不到5%. Co/ZSM-5分子筛催化剂的结构表征结果说明,Co进入了ZSM-5分子筛骨架. Co的催化加氢活性促进了H·与煤热解焦油片断的结合,减少了焦油聚合成大分子的几率,从而提高了煤热解油品的产率和品质.     

木材生物质催化加氢制取高附加值产品

采用共沉淀法合成Ru负载型HZMS-5催化剂,通过XRD和TEM对其进行表征。将粒径（40～50） μm的普通木粉进行软化处理,然后进行催化加氢液化,考察反应温度、分子筛种类和固液比对木粉转化率的影响。结果表明,在催化剂与木粉质量比1∶17.5、固液质量比（木粉和水）1∶10、反应温度220 ℃、加氢压力3.5 MPa和反应时间48 h条件下,木粉转化率80.91%,并对产物进行分析,得到高附加值糖类化合物。     

生物质转化及生物质油精制的研究进展

目前,生物质热解和生物质液化是两种有效的生物质转化技术,其转化所得生物质油有望替代化石燃料。但是生物质油的高含氧量、低热值和化学不稳定性影响其广泛应用,对生物质油进行精制以改善生物质油品质,是当前研究的热点。介绍了生物质常用的转化技术——生物质热解和生物质液化,并比较了这两种工艺所得生物质油的特性,评述了油品精制工艺,为生物质油利用提供参考。     

固体超强酸催化非均相酯化反应的动力学

结合固体超强酸催化剂的结构特点 ,研究了乙酸与正丁醇进行非均相催化酯化反应的动力学方程。通过不同温度下酯化反应实验得到的动力学参数发现 ,酯化反应在固体超强酸催化剂作用下为脱附反应所控制的二级可逆反应 ,反应活化能为 42 .2 9k J· mol- 1,频率因子 k0 为 3.0 1 7× 1 0 3( mol· L- 1· min) - 1,确定了动力学方程 ,验证了反应机理推导的可靠性     

下行床恒速段的核/环/环三区模型

根据下行床径向流动存在明显不同的核区、中间环区和壁面环区的特征,建立了描述下行床恒速段的核/环/环三区流动结构模型.模型分为四个部分质量守恒、动量守恒、压降平衡和颗粒径向返混.依据此模型对下行床恒速段流动结构进行了计算并进行了讨论.     

反应温度对木质生物质醇解产物分布和反应过程的影响

在密闭不锈钢反应釜中以酸化的正辛醇作溶剂,考察了木质生物质在90~210℃范围内的醇解反应过程. 结果表明,生物质液化率在130℃达到最大值83%,110℃低温下液化产物中的轻质油产率超过82%,而重质油产率仅有0.11%,随反应温度升高,轻质油产率逐渐降低,重质油产率却逐渐增大,170℃达最大值12%. 轻质油主要由乙酸正辛酯、己酸-4-辛酯、5-甲基糠醛、二辛醚和未反应的正辛醇溶剂组成,重质油是含羟基、甲氧基、羰基和醚键等多种含氧官能团的芳烃或酚类化合物. 正辛醇溶剂与纤维素/半纤维素浓酸水解所得乙酸发生酯化反应促进了生物质液化,纤维素/半纤维素降解所得醛类与木质素降解所得酚类化合物发生二次缩聚反应,降低了生物质液化率.