Raney铜催化糠醛选择性加氢制备环戊酮和环戊醇

以Raney铜催化糠醛加氢制备环戊酮和环戊醇。考察了溶剂类型、溶剂比例、溶剂与糠醛的比例、反应温度、氢气压力及反应时间等参数对糠醛转化率和选择性的影响。结果表明,以体积比4∶1的甲醇和水作为溶剂,糠醛与溶剂体积比1∶10,温度180℃,氢气压力3 MPa,反应时间4 h时,Raney铜催化糠醛加氢对于环戊酮和环戊醇表现出良好的活性和选择性,糠醛转化率达98.9%,环戊酮和环戊醇的选择性分别为52.9%和19.3%。采用XRD、BET和SEM对Raney铜催化剂的微观结构进行了表征。     

异丙醇铝法制备环戊醇

由环戊酮与异丙醇铝在120～150℃通过转氢反应制备环戊醇铝,环戊醇铝与水在回流下制备环戊醇,转化率为85％,环戊醇收率达80％.对产物进行气相色谱、红外光谱、GC-MS定性定量分析,确认目的产物为环戊醇,经分离目的产物环戊醇含量大于99％.     

环戊烯水合法制环戊醇的研究Ⅰ.催化剂和溶剂对水合反应的影响

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂、苯酚为溶剂、环戊烯为原料采用直接水合法合成了环戊醇,考察了12种强酸性阳离子交换树脂催化剂在90℃和135℃下的催化活性,初步筛选出6种耐高温阳离子交换树脂催化剂,研究了这6种催化剂的催化活性与温度的关系,同时考察了溶剂种类对水合反应的影响,得到了适宜的反应条件。实验结果表明,Amberlyst36催化剂的活性最高;丁醇是该水合反应的最佳溶剂。以Amberlyst36为催化剂、丁醇为溶剂,在水与环戊烯摩尔比为6∶1、环戊烯与丁醇质量比为1∶1、反应温度160℃、反应压力1.20MPa、反应时间4h、搅拌转速600r/min的条件下,环戊醇选择性为97.46%,环戊烯转化率为11.13%。     

环戊烯水合反应本征动力学的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对环戊烯水合制环戊醇反应的本征动力学进行了研究。在此基础上,排除内外扩散对水合反应的影响因素后,采用高斯-牛顿法,根据试验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数。统计检验结果表明,所建立的动力学模型是适当的,可近似描述环戊烯水合制取环戊醇的反应过程。     

铌酸催化合成环戊醇

以铌酸为主催化剂、三(3,6-二氧杂庚基)胺(TDA-1)为助催化剂,以环戊烯和水为原料,通过水合加成反应合成了环戊醇;考察了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量、助催化剂种类等因素对环戊醇收率的影响;并用红外光谱表征了产物的结构。实验结果表明,与三乙胺、四丁基溴化铵和四丁基硫酸氢铵相比,TDA-1的助催化效果最好;铌酸的催化活性明显高于DNW-1阳离子交换树脂、固体酸、沸石和硫酸。该反应的最佳工艺条件为:环戊烯用量1.0mol,n(水)∶n(环戊烯)=4.0,铌酸用量4.0g,TDA-1用量0.8g,反应温度120℃,反应压力1.2MPa,反应时间4.0h。在此条件下,环戊醇的收率为68.1%,产品纯度为99.1%。     

环戊醇液相脱氢本征动力学

以Raney镍为催化剂,对环戊醇脱氢制环戊酮的本征动力学进行了研究。首先通过热力学分析消除了环戊酮加氢逆反应的可能性,并通过机理讨论,认为可以用指数形式来表达环戊醇脱氢速率。采用高斯-牛顿法,根据实验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数,经统计检验表明,所得动力学模型是适当的。该反应的速率方程为-dcA/dt=kc2A,反应活化能为63 05kJ/mol,反应速率常数为3 1×104exp(-63050/RT)。在动力学研究的基础上,对脱氢微观机理进行了讨论。     

环戊烯水合法制备环戊醇的研究（Ⅱ）——工艺优化

以正丁醇为溶剂,强酸性阳离子交换树脂Amberlyst36为催化剂,环戊烯为原料,采用直接水合法合成环戊醇。通过考察了反应温度、反应时间、助催化剂的种类、n（水）：n（环戊烯）、催化剂的用量等关键因素对反应的影响,得出适宜的反应条件：以正丁醇为溶剂,在n（环戊烯）：n（水）为1：4,催化剂Amberlyst36的用量为体系总质量的9％,反应温度150℃,反应时间2h的条件下,得到环戊烯的转化率为12．42％,环戊醇的选择性为95．78％,并在此条件下考察了催化剂的稳定性,结果表明催化剂性能稳定。     

环戊醇催化脱氢制环戊酮

用Raney镍催化剂对环戊醇脱氢制环戊酮的工艺进行了研究。结果表明,在釜式反应器内,当反应温度在124℃以上、搅拌速度大于50r/min、催化剂量为反应物料质量的10%时,反应2h后,环戊醇的转化率在17%以上,环戊酮的选择性接近100%。反应精馏时,理想的液时空速小于0 49h-1,回流比为4∶1。催化剂经200h运行,活性和选择性基本保持不变。     

环戊烯合成环戊醇的研究

研究了环戊烯合成环戊醇的工艺技术。重点考察了硫酸浓度、磺化温度、硫酸与环戊烯的摩尔比、搅拌速度、水解硫酸浓度等工艺条件。在理想的条件下 ,环戊烯的单程转化率达到 60 % ,环戊醇的选择性为 95 % ,产品的纯度为 99%以上     

由ICCP残渣制备环戊醇的研究

以１亚氨基２氰基环戊烷（１Ｉｍｉｎｏ２ｃｙａｎｏｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｅ简称ＩＣＣＰ）为原料制备环戊醇,工艺过程简单,易于操作,并且使废弃资源得到充分利用．本文讨论脱除ＩＣＣＰ残渣中杂质的方法以及反应中的影响因素．结果表明：酸的加入量对环戊酮收率影响很大,适宜的酸加入量为ＩＣＣＰ的１．４～１．５倍;以骨架镍为催化剂,加氢制环戊醇过程中,当压力一定时,适宜的反应温度为１８０℃左右,适宜的催化剂加入量为原料的３％～４％．