微通道反应器中甲苯连续液相氧化工艺研究

以甲苯为底物,醋酸钴为催化剂,溴化钠为引发剂,过氧乙酸为液相氧化剂,在脉冲型微通道反应器中液相氧化合成苯甲醛,考察了原料配比、停留时间、反应温度、催化剂、引发剂用量和溶剂量等工艺参数对合成反应的影响。结果表明,n(甲苯)∶n(过氧乙酸)=1∶3、V(甲苯)∶V(乙酸)=1∶5、n(乙酸钴)∶n(甲苯)=1∶75、n(溴化钠)∶n(甲苯)=1∶30、反应温度为110℃、停留时间为10 min时,甲苯转化率达到30.8%,苯甲醛选择性达到83.5%。与传统间歇反应工艺相比,微通道反应器通过对反应过程中传质传热的强化,可大幅提高反应速率及原料的利用率,扩大工艺条件选择区间,实现对氧化反应过程的有效控制。     

微通道反应器内合成N,N-二甲基乙酰胺工艺研究

研究了在Corning高通道微通道反应器内,以聚四氢呋喃装置副产物乙酸甲酯,二甲胺为原料,甲醇钠为催化剂,液-液均相反应合成N,N-二甲基乙酰胺。考察了反应温度、停留时间、催化剂的含量,原料摩尔比对单程转化率及选择性的影响。优化筛选出了较优的工艺参数:反应温度140℃,停留时间72 s,n(乙酸甲酯)∶n(二甲胺)=1∶1. 1,n(甲醇钠)∶n(乙酸甲酯)=0. 02∶1,乙酸甲酯单程转化率达到97. 5%,N,N-二甲基乙酰胺选择性达到100%。     

微通道反应器中制备2-溴噻吩的工艺研究

利用微通道反应器设计了连续合成2-溴噻吩的新工艺,并分别从反应温度、停留时间、物料配比等方面进行了研究,确定了最佳的工艺合成条件:在n(噻吩)∶n(HBr)∶n(H_2O_2)=1∶1.25∶1.375、反应温度为25℃、停留时间为30 s时,噻吩的转化率为84.3%,选择性为79.9%。与传统间歇釜式工艺相比,微通道反应器工艺的反应时间明显缩短,操作过程安全简便,产品转化率高、选择性好。     

硫酸锰催化氧气氧化乙苯合成苯乙酮

工业上多采用苯和乙酰氯合成苯乙酮,但此法生成强酸,环境污染严重。本文研究了以硫酸锰为催化剂,氧为氧化剂,液相催化氧化乙苯制备苯乙酮的新方法。在最佳反应条件,即乙苯5 mL、硫酸锰用量为乙苯的4.9%、n(Br)/n(Mn)=2.0、冰乙酸10 mL、氧气流速为100 mL/min,温度90 ℃的条件下反应4 h,乙苯转化率和苯乙酮收率分别为72.36%和59.57%。     

离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸。并对离子液体中[Bmim]Cl与三氯化铝的摩尔比、原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件进行了考察。较优工艺条件为:n(AlCl3)∶n([Bmim]Cl)=1∶3,n(离子液体)∶n(邻苯二甲酸酐)∶n(乙苯)=1∶1∶1,反应温度为50℃,反应时间为4h,在此条件下,[Bmim]Cl-AlCl3催化邻苯二甲酸酐的转化率可达100%,目标产物2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸的选择性达97.14%,可避免使用有机溶剂。     

微通道中硝基胍的连续流合成

以硫酸胍和硝硫混酸为原料,在微通道中进行管式流动硝化反应。考察了混酸浓度、反应温度、停留时间、物料比对反应的影响。获得的优化工艺参数为:V(质量分数80%HNO_3)∶V(质量分数98%H_2SO_4)=2∶1,n(硫酸胍)∶n(硝酸)=1∶1.2,反应温度为60℃,停留时间为30 s,此时硫酸胍的转化率为87.9%,硝基胍收率为86.1%。与传统间歇釜式合成工艺相比,连续流工艺实现了硝基胍合成反应的稳定进行,消除了过程反应热的积累和温度波动,缩短反应时间。     

微通道反应器内合成羟基新戊醛

采用Vapourtec公司的Flow Chemistry System微通道反应器,研究了甲醛和异丁醛在三甲胺的催化下合成羟基新戊醛(HPA)的反应,考察了反应温度、原料配比、催化剂用量、停留时间对异丁醛转化率和HPA选择性的影响。获得的较优反应工艺条件为:反应温度为120℃、停留时间为150 s、催化剂三甲胺的用量为2%、n(甲醛)∶n(异丁醛)=1.05。在该优化工艺条件下,异丁醛的转化率为97.4%,HPA的选择性为94.3%。与传统间歇釜式工艺相比,连续流微通道反应器通过大幅提高体系的反应温度大大缩短了反应停留时间。     

双氧水氧化乙二醛合成乙醛酸的连续流工艺

以乙二醛和双氧水为原料,在微通道反应器中考察了液相氧化合成乙醛酸的连续流工艺。考察了物料比、催化剂用量、双氧水浓度、停留时间、温度等对反应的影响。确定该法最佳工艺条件为,n(乙二醛)∶n(H_2O_2)∶n(FeSO_4)=1.0∶1.0∶0.13,双氧水浓度1.67 mol/L,停留时间10 min,反应温度30℃。在该条件下,乙二醛转化率达到94.7%,乙醛酸选择性达到85.4%。该工艺充分利用微通道反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大了工艺条件选择区间,实现了对氧化反应过程的有效控制,增加了安全系数。     

催化裂化干气烃化制二乙苯

在装有100 mL LaZSM5-Al-Mg催化剂的固定床反应器内进行了质量分数为68.5％的苯和质量分数为18.9％的乙苯混合原料与催化裂化干气制二乙苯反应，在反应温度340 ℃、反应压力0.7 MPa、乙苯空速7 h^-1和n(乙苯)∶n(乙烯)=4.5∶1的反应条件下，乙苯不转化，只消耗苯，乙烯转化率在90%左右，对二乙苯选择性和收率分别为85％和75％左右，无邻位二乙苯生成。同时考察了催化剂的运行寿命。     

环己酮氨肟化反应分离耦合工艺研究

研究设计了一种环己酮氨肟化反应-沉降分离耦合装置,通过TS-1的絮凝沉降解决了TS-1与反应液的分离问题。分别考察了沉降时间、物料摩尔比、反应温度和停留时间对TS-1沉降效率的影响,优化了工艺条件。结果表明,在n(H_2O_2)∶n(环己酮)=1.0、n(氨水)∶n(环己酮)=1.8、反应温度70℃、沉降时间6.5 min、停留时间70 min时,可以维持反应体系的稳定,TS-1进行正常的沉降分离,此时料液中TS-1质量分数降低至0.438 6‰,环己酮的转化率和环己酮肟的选择性分别达到96.7%和99.6%。     

类水滑石CuNiAl的制备、表征及其催化性能的研究

采用水热法和尿素水解法首次合成了三元类水滑石CuNiAl(Cu+Ni/Al=3,Cu/Ni=5.0,3.0,1.0,0.33),将合成的类水滑石用于苯羟基化反应。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对类水滑石进行表征,以CuNiAl31作为催化剂,考察了反应时间、反应温度、溶剂及溶剂用量、催化剂用量、n(benzene)/n(H_2O_2)对苯羟化反应的影响。结果表明:与CuNiAl11、CuNiAl21、CuNiAl13催化剂相比,CuNiAl31具有较高的反应活性,反应的最佳条件为:反应时间6h、反应温度65℃、15 ml吡啶作为溶剂、10mg催化剂、n(benzene)/n(H_2O_2)=3.0时,苯的转化率为7%,苯酚的选择性几乎为100%。     

苯与双氧水在高效钼钒磷杂多酸催化剂上的羟基化

Keggin type molybdovanadophosphoric heteropoly acids, H3＋nPMo12-nVnO40（n=1-3）, were prepared by a novel environmentally benign method, and their catalytic performances were evaluated via hydroxylation of benzene to phenol with hydrogen peroxide as oxidant in a mixed solvent of glacial acetic acid and acetonitrile. Various reaction parameters, such as reaction time, reaction temperature, ratio of benzene to hydrogen peroxide, concentration of aqueous hydrogen peroxide, ratio of glacial acetic acid to acetonitrile in solvent and catalyst con- centration, were changed to obtain an optimal reaction conditions. H3＋nPMo12-nVnO40（n=1-3） are revealed to be highly efficient catalyst for hydroxylation of benzene. In case of H5PMo10V2O40, a conversion of benzene of 34.5% with the selectivity of phenol of 100% can be obtained at the optimal reaction conditions.     

Cu-Ni/γ-Al_2O_3的制备及其催化苯羟基化反应性能

用程序升温还原方法合成了Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化合成苯酚。对该反应过程中,反应温度、反应溶剂、反应原料的不同配比等因素的影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD等技术考察了CuO、NiO的还原状态,确定了最佳还原温度和最佳反应条件:在350℃的还原温度下,当反应温度为70℃、水为反应溶剂、n(H2O)∶n(C6H6)=40∶1、n(H2O2)∶n(C6H6)=5∶1时,苯转化率为36.2%,苯酚选择性为86.3%,苯酚收率为31.2%。     

三元含铜类水滑石制备及其催化性能

采用共沉淀法制备三元含铜类水滑石CuNiAl-LDHs、CuMgAl-LDHs和CuZnAl-LDHs,利用X射线衍射和傅立叶红外光谱对催化剂结构进行表征,研究该催化剂体系对苯直接氧化制苯酚反应的催化性能。在反应温度65 ℃、反应时间6 h、催化剂用量10 mg、溶剂用量15 mL和n(C₆H₆)∶n(H₂O₂)=3∶1的条件下,CuNiAl-LDHs具有较高的催化活性,苯转化率达4.1%,苯酚选择性100%,无副产物。     

金属改性的FSM-16分子筛催化苯与过氧化氢合成苯酚

研究了金属改性的FSM-16分子筛在催化苯与过氧化氢合成苯酚反应中的应用,其中钒改性的FSM-16分子筛显示了较好的活性和高的选择性。当温度为323 K,反应时间为10 h,n(H2O2)∶n(C6H6)=1∶1,乙酸作溶剂,在催化剂V-FSM-16上得到苯的转化率为5.8%,苯酚的选择性为98.8%。催化剂的红外光谱和XRD的表征表明,钒进入了分子筛的骨架中。     

离子液体催化苯和氯乙烷烷基化反应

以盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体(Et<,3>N·H-AlCl<,3>)为催化剂,考察反应温度、苯和氯乙烷物质的量比、催化剂用量和反应时间等因素对苯和氯乙烷烷基化反应的影响,研究了离子液体重复使用性.GC-MS色质联用仪定性分析和气相色谱仪定量分析结果表明,在Et<,3>N·H-AlCl<,3>催化作用下,苯和氯乙烷烷基...     

Ru-DPEN配合物在苯乙酮不对称氢转移反应制备手性α-苯乙醇中的应用

合成一种新型钌-手性二胺三元配合物RuCl［p-cymene］［R,R-DPEN］（DPEN=1,2-二苯基乙二胺）。利用此配合物作为催化剂催化苯乙酮的不对称氢转移反应,考察反应温度、反应时间、溶剂异丙醇用量、n（苯乙酮）∶n（RuCl［p-cymene］［R,R-DPEN］）和碱浓度对苯乙酮不对称氢转移反应的转化率和ee值的影响。结果表明,在反应温度40 ℃、n（叔丁醇钾）∶n（RuCl［p-cymene］［R,R-DPEN］）=10.3∶1、n（苯乙酮）∶n（RuCl［p-cymene］［R,R-DPEN］）=23.7∶1和反应时间24 h条件下,配合物对苯乙酮不对称氢转移反应具有良好的催化性能和较好的对映选择性,苯乙酮不对称氢转移反应转化率达99.63%,ee值达31.04%。     

Lewis酸离子液体催化的苯和氯乙烷烷基化反应

以Lewis酸离子液体为催化剂,考察了Lewis阴离子催化剂、加料方式、AlCl3/[Et3NH]Cl摩尔比、反应温度、苯/氯乙烷摩尔比、催化剂用量等因素对苯和氯乙烷烷基化反应的影响及离子液体的重复可用性. 结果表明,在AlCl3/[Et3NH]Cl摩尔比为2的离子液体的催化作用下,苯和氯乙烷的烷基化反应在温度为70℃、苯/氯乙烷摩尔比为10:1、催化剂用量为苯和氯乙烷总质量10%的条件下,苯转化率为9.48%,乙苯选择性为93.65%;离子液体可循环使用10次,苯的转化率和乙苯的选择性均无明显变化.     

活性炭负载硅钨酸催化α-蒎烯的异构化研究

以活性炭负载硅钨酸为催化剂 ,研究了 α-蒎烯的异构化反应 ;考察了反应温度、反应时间、配料比和溶剂等因素对异构化反应的转化率和选择性的影响。实验结果表明 ,反应温度升高 ,反应时间增加 ,配料比减小 ,蒎烯的转化率增大。在乙醇介质中 ,α-蒎烯能发生异构化和乙氧基化反应。主要产物是莰烯、苎烯和 α-松油基乙醚 ,总醚选择性约 5 0 %