La-Mg-Al类水滑石催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用共沉淀法制备了La-Mg-Al类水滑石,利用XRD进行了表征,考察了该催化剂的制备条件,并探究了催化大豆油酯交换反应的优化条件。实验结果表明,在金属物质的量比为1∶2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3 h的条件下制得的催化剂活性较高,并在反应温度为65℃,反应时间为3 h,醇油物质的量比为9∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%的优化条件下催化酯交换反应,生物柴油的收率达到90.9%。     

Ru-Mn/γ-Al_2O_3催化剂制备及合成环己烷二甲酸二异壬酯工艺研究

研究了浸渍法制备的一系列Ru-Mn/γ-Al_2O_3催化剂在邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)催化加氢制备环己烷二甲酸二异壬酯(DINCH)反应中的催化性能。通过表征证明了Ru和Mn离子的引入使催化剂的加氢能力增强,因此,Ru-Mn/γ-Al_2O_3催化剂表现出较高的催化活性。考察了催化剂中金属质量分数、焙烧条件和还原条件等因素对催化剂活性的影响,在Ru质量分数为1%、Mn为1%、250℃下焙烧2 h、140℃下还原活化2 h条件下,催化剂活性最高。确定了反应的最佳工艺条件:反应压力为4 MPa,反应温度为120℃,搅拌速度为600 r/min,反应时间为4 h;产物的选择性为100%,收率为99.4%。催化剂重复使用5次产物收率仍能维持在99%以上,表明该催化剂催化加氢DINP制备DINCH有较好的稳定性。     

新型劣质柴油加氢催化剂的制备及应用

以大孔、低堆积密度纳米自组装氧化铝为载体,通过共浸剂改性制备负载Mo-Ni双金属活性组分的纳米自组装MoNi-P柴油加氢催化剂。利用BET方法对催化剂的孔结构进行表征。并在固定床微型反应装置上,通过脱硫率的考察,确定最佳反应条件:压力为6.5 MPa,温度为370℃,空速为1.5 h-1,氢油比为700∶1。同时,对5种不同金属配比的Mo-Ni-P催化剂进行40 h的加氢性能评价。实验结果表明,Mo/Ni质量比为5∶1时,加氢效果较好,其平均脱硫、脱氮和芳烃饱和率分别为95.92%、97.84%和73.50%。     

固体酸Zr(SO4)2/TiO2催化合成棕榈酸甲酯

以固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,工业棕榈酸与甲醇为原料合成棕榈酸甲酯生物柴油。考察了Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间、m(棕榈酸)∶m(甲醇)、催化剂用量和反应时间对酯化率的影响,并采用GC-MS、红外光谱仪、热重差热综合热分析仪对催化剂和产物进行表征分析。结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,固体酸催化剂Zr(SO4)2/TiO2在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性。适宜的反应条件为:以400℃焙烧制得的Zr(SO4)2负载量为65%的固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,醇酸质量比为12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的8.0%,反应时间5 h。在该条件下,酯化率可达98.9%。经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

3,5-二羟基苯甲酸甲酯催化加氢制备3,5-二羟基甲苯

研究了用于3,5-二羟基苯甲酸甲酯加氢反应的催化剂,得到具有良好活性和选择性的CuO-ZnO催化剂。实验结果表明：采用Cu∶Zn原子比为1∶2、还原温度为200℃的CuO-ZnO催化剂,在反应温度200℃和压力9MPa条件下,反应时间1.6h,3,5-二羟基苯甲酸甲酯的转化率为100%,3,5-二羟基甲苯的收率达到87.4%。加氢反应历程的研究结果表明,3,5-二羟基甲苯的苯环易被加氢,生成带基团的环己烷系列副产物,使其收率下降,控制反应时间是提高反应收率的一个重要因素。     

助剂对Ni/SiO2催化剂1,4-丁炔二醇加氢性能的影响

通过分步浸渍法在Ni/SiO 2催化剂中分别引入Zn、Cu、La、Mo、Co金属助剂,结合N 2物理吸附-脱附、XRD、H 2-TPR和NH 3-TPD等表征手段研究金属助剂对1,4-丁炔二醇加氢性能的影响。结果发现,Mo的引入使Ni/SiO 2催化剂的初始活性大幅增加,但反应2 h后活性下降,归因于催化剂表面酸中心使催化剂积炭失活;引入Cu、La及Co后的催化剂活性较低,推测是由于催化剂表面产生强吸附氢物种,不利于1,4-丁炔二醇加氢反应进行;与其他样品相比,Zn的引入使催化剂保持了Ni/SiO 2催化剂高的1,4-丁炔二醇加氢活性,同时可有效降低产物中2-羟基四氢呋喃副产物含量,提高目标产物1,4-丁二醇收率。     

焙烧温度对MgO修饰Cu/ZnO催化剂结构及催化草酸二甲酯加氢反应研究

采用共沉淀法制备了系列掺杂Mg2+离子的Cu-Mg/ZnO[n(Cu)∶n(Zn)=5∶4]催化剂,并用N2吸附-脱附、XRD和H2-TPR等对催化剂进行表征,考察焙烧温度对催化剂结构及其催化草酸二甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,经350℃焙烧所得Cu-Mg/ZnO-c350催化剂具有较大的比表面积,发达的介孔结构,较高的Cu物种分散性和较多的表面Cu0活性位;而较高的焙烧温度导致催化剂中纳米粒子聚集烧结,降低催化剂比表面积、孔径尺度和表面Cu0活性物种数量。适宜反应条件,Cu-Mg/ZnO-c350催化剂催化草酸二甲酯气相加氢反应转化率为100%,乙二醇收率为95%。此外,较强的金属-载体作用力抑制铜活性物种的抗烧结能力,赋予其优异的稳定性。     

Mn/Ti-Zr复合氧化物催化苯甲酸甲酯选择性加氢

以硝酸锆和钛酸四丁酯为原料,采用共沉淀法制备Ti-Zr-O氧化物载体,采用浸渍法制备了Mn/Ti-Zr催化剂;采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR、NH3-TPD和TG-DTA对Mn/Ti-Zr催化剂进行了表征,并考察了催化剂组成、结构和反应条件对苯甲酸甲酯（MB）加氢性能的影响,以及催化剂的长周期稳定性、失活和再生行为。结果表明：TiO2含量和Mn负载量分别为12% 和8% （二者均以Ti-Zr-O氧化物的质量为基准,下同）时制备的Mn/Ti-Zr催化剂性能最优,该催化剂在θ = 390 ℃, p = 1.0 MPa,n(H2)∶n(MB) = 9∶1和重时空速（WHSV）= 0.5 h-1的优化条件能够实现98.0% 的苯甲酸甲酯转化率和89.7%的苯甲醛和苯甲醇选择性;苯甲酸甲酯加氢反应的活性和选择性分别与Mn/Ti-Zr表面MnOx物种的氧化还原性和催化剂的酸性密切相关。此外,Mn/Ti-Zr催化剂具有良好的结构稳定性,在反应1000 h后仅因积碳而丧失11% 的活性,且轻微失活的催化剂可以通过焙烧恢复其初始活性和选择性。     

C+20混合α-烯烃加氢制蜡研究

报道了以Ni-Al合金为催化剂，C⁺₂₀以上混合α-烯烃为原料，经催化加氢制备石蜡的研究结果。适宜的催化剂制备条件为40％NaOH溶液，NaOH溶液量与Ni-Al合金粉质量比为1∶1，活化温度为50 ℃，活化时间4 h，利用此催化剂进行了催化加氢反应条件的实验研究，确定适宜的催化加氢条件为加氢温度100 ℃, 反应压力4.0 MPa，反应时间5 h，催化剂为反应物的15％，无水乙醇为溶剂，此条件下原料的转化率为98.3％，收率96.5％。催化剂具有良好的活性稳定性，所得产物经IR分析为目标产物，检测产物已达到52＃精制石蜡的标准。     

Ni-B/SiO2催化剂上硝基苯选择加氢制备苯胺

以KBH4为还原剂,用浸渍-还原法制备了Ni-B/SiO2催化剂,并用于硝基苯催化加氢制苯胺的反应,讨论了制备条件（Ni、B用量及焙烧温度）及反应条件（压力、温度）对硝基苯的转化率及苯胺选择性的影响。结果表明,Ni-B/SiO2催化剂具有很高的催化活性。适当增加Ni和B的用量,可以提高催化剂对硝基苯的转化率和转化频率及苯胺的选择性。催化剂前驱体的焙烧温度在453K时,硝基苯的转化率可达到98.5%,对苯胺选择性为97.0%。过高的焙烧温度不利于催化剂活性的提高。适当提高加氢反应压力以及温度,可以提高催化剂的加氢活性及对苯胺的选择性。     

Selective conjugation of soybean esters to increase hydrogenation selectivity

Polyunsaturated fatty acid methyl esters of soybean oil (MeSBO) were selectively conjugated as a means of increasing the linolenate selectivity of various homogeneous and heterogeneous hydrogenation catalysts. Kinetics of the conjugation reaction in various solvents indicated that linolenate conjugated 5–8 times faster than linoleate. Selective conjugation of MeSBO with potassiumt-butoxide in dipolar solvents resulted in an increase in linolenate hydrogenation selectivity to 7–8 with Ni and Pd heterogeneous catalysts, and to 7–10 with homogeneous and heterogeneous chromium carbonyl catalysts.Trans-unsaturation in the hydrogenated products was only 1–3% with the chromium carbonyl catalysts, in contrast to 30–39% with the heterogeneous metal catalysts. Triglycerides were readily converted to partial glycerides andt-butyl esters with the potassiumt-butoxide reagent. Presented at the AOCS North Central Section Symposium, March 1980.     

紫草油中亚麻酸的分离与提纯方法的研究

以中国东北地区产的紫草种籽为原料 ,气相色谱内标法进行跟踪定量分析 ,采用改进的尿素包合法 ,对从紫草种籽油中分离提纯亚麻酸的诸工艺条件进行了实验研究。实验结果表明 :每 2 0g紫草油最终可得不饱和脂肪酸甲酯 10 2g ,其中w(亚麻酸甲酯 ) =83 1%。最佳工艺条件为 :(1)水解反应 :m(KOH)∶m (CH3 CH2 OH)∶m(H2 O) =2∶15∶5 ,氮气保护 ,反应温度为 6 0℃ ,酸化时pH =3～ 4 ;(2 )甲酯化反应 :V(混合脂肪酸 )∶V(甲醇 )∶V(浓硫酸 ) =92∶4 0 0∶3;(3)尿素包合 :m(混合脂肪酸甲酯 )∶m(尿素 ) =1∶2 ,包合温度为 - 6℃ ,时间 8h。     

甲基葡萄糖苷脂肪酸酯的合成与研究

以碱性化合物CT作为催化剂,采用甲基葡萄糖苷和十八酸为原料合成甲基葡萄糖苷硬脂酸酯,对影响反应的主要因素进行了分析,通过IR分析不同反应条件下合成产品的组成,得到较优的反应条件为:n(甲基葡萄糖苷)∶n(十八酸)=1∶1.4,催化剂CT用量为甲基葡萄糖苷质量的0.6%,反应温度控制在150℃左右,反应压力0.01MPa,产品收率可以达到85%,颜色较浅。     

Ni/NiAl2O4用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡

分别以γ-Al₂O₃和NiAl₂O₄为载体制备了用于脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的催化剂,考察了载体酸性和工艺条件对脂肪酸甲酯加氢制备液体石蜡的影响。结果表明,载体酸性影响催化剂生成液体石蜡的选择性,适宜工艺条件为：反应温度400 ℃,反应氢压5.0 MPa,空速1.0 h^-1,氢油物质的量比15.56∶1。以Ni/NiAl₂O₄为催化剂,脂肪酸甲酯转化率达98.9%,正构烷烃选择性达100%。     

水介质下金属基催化剂催化糠醛加氢的研究进展

糠醛是连接生物原料和生物炼制工业的桥梁。糠醛在水介质中的还原性转化是制备各种精细化学品的重要途径, 经多相催化剂催化可以得到大量的下游产品, 如(四氢)糠醇、2-甲基(四氢)呋喃、内酯、乙酰丙酸盐、环戊酮、环戊醇等。催化剂的活性主要取决于金属及载体的性质, 以及温度、时间、溶剂和压力等反应条件。本文针对不同的非贵金属(Cu、Ni和Co)和贵金属(Pd、Ru、Pt和Au)基催化剂对糠醛加氢制备环戊酮和环戊醇的研究进展进行了综述, Ru、Pd、Au和Cu基催化剂较其他催化剂有更高的选择性, Cu-Ni双金属催化剂具有优异的催化活性和选择性, 但稳定性有待提高。对金属表面发生氢化反应的机理进行了探讨, 结果表明: 水介质和较弱的路易斯酸性位点在环重排的反应中起关键作用, 同时提出了糠醛在水介质中的加氢反应的未来研究方向。     

Fatty methyl ester hydrogenation to fatty alcohol part I: Correlation between catalyst properties and activity/selectivity

Fatty alcohols, derived from natural sources, are commercially produced by hydrogenation of fatty acids or methyl esters in slurry-phase or fixed-bed reactors. One slurry-phase hydrogenation of methyl ester process flows methyl esters and powdered copper chromite catalyst into tubular reactors under high hydrogen pressure and elevated temperature. In the present investigation, slurry-phase hydrogenations of C₁₂ methyl ester were carried out in semi-batch reactions at nonoptimal conditions (i.e., low hydrogen pressure and elevated temperature). These conditions were used to accentuate the host of side reactions that occur during the hydrogenation. Some 14 side reaction routes are outlined. As an extension of this study, copper chromite catalyst was produced under a number of varying calcination temperatures. Differences in catalytic activity and selectivity were determined by closely following side reaction products. Both activity and selectivity correlate well with the crystallinity of the copper chromite surface; they increase with decreasing crystallinity. The ability to follow the wide variety of side reactions may well provide an additional tool for the optimized design of hydrogenation catalysts.     

高效稳定的铜镍催化剂在草酸二甲酯加氢中的应用

为了探索高效、稳定的草酸二甲酯（DMO）加氢制乙醇酸甲酯（MG）催化剂,采用水热合成法制备Cu-Ni/SiO₂催化剂,探索了不同Cu：Ni摩尔比对于催化剂活性的影响。通过XRD、TEM和XPS等表征,结果表明：利用二氧化硅微球作载体,铜镍物种的分散更加均匀。并且调变不同的Cu：Ni摩尔比,对Cu⁺在催化剂中的比例有一定的影响,从而影响乙醇酸甲酯的收率。在氢酯比为150、反应压力2 MPa、反应温度200℃和液时空速为0.5 h^-1的反应条件下,Cu：Ni摩尔比为1：1时的催化剂Cu₁Ni₁/SiO₂表现出了最好的催化性能,草酸二甲酯的转化率达到90%,乙醇酸甲酯的选择性达到了80%,催化剂能稳定运行100 h。上述结果可为研制催化活性高、选择性强、寿命长、易于生产乙醇酸甲酯的催化剂提供一定的参考。     

添加Ni对Cu基催化剂乙炔选择性加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Cu/Al_2O_3及Cu-Ni/Al_2O_3催化剂,将其应用于乙炔选择性加氢反应。结果表明,与Cu/Al_2O_3催化剂相比,Cu-Ni/Al_2O_3催化剂的加氢活性及乙烯选择性(当反应出口尾气中乙炔物质的量分数减少到0.003%时)明显提高。通过对Cu与Ni的浸渍顺序考察发现,先浸渍Ni制得的Cu-Ni/Al_2O_3催化剂活性有所下降,但乙烯选择性提高;通过对Ni含量的考察发现,当Ni质量分数为2%时,催化剂性能最佳。     

Catalytic hydrogenation of linoleic acid on nickel,copper, and palladium

The catalytic activity and selectivity for hydrogenation of linoleic acid were studied on Ni, Cu, and Pd catalysts. A detailed analysis of the reaction product was performed by a gas-liquid chromatograph, equipped with a capillary column, and Fourier transform-infrared spectroscopy. Geometrical and positional isomerization of linoleic acid occurred during hydrogenation, and many kinds of linoleic acid isomers (trans-9,trans-12; trans-8,cis-12 orcis-9,trans-13; cis-9,trans-12; trans-9,cis-12 andcis-9,cis-12 18∶2) were contained in the reaction products. The monoenoic acids in the partial hydrogenation products contained eight kinds of isomers and showed different isomer distributions on Ni, Cu, and Pd catalysts, respectively. The positional isomers of monoenoic acid were produced by double-bond migration during hydrogenation. On Ni and Pd catalysts, the yield ofcis-12 andtrans-12 monoenoic acids was larger than that ofcis-9 andtrans-9 monoenoic acids. On the contrary, the yield ofcis-9 andtrans-9 monoenoic acids was larger than that ofcis-12 andtrans-12 monoenoic acids on Cu catalyst. From these results, it is concluded that the double bond closer to the methyl group (Δ12) and that to the carboxyl group (Δ9) show different reactivity for hydrogenation on Ni, Cu, and Pd catalysts. Monoenoic acid formation was more selective on Cu catalyst than on Ni and Pd catalysts.     

元素量比对Cu-Ni二元脂肪醇胺化催化剂性能的影响

制备了Cu、Ni元素量比不同的以CaCO3为载体的9个催化剂,进行了各催化剂样品对月桂醇催化胺化的评价实验,用XPS进行催化剂还原后Cu、Ni价态的分析,通过XPS谱峰的计算机拟合得到了催化剂还原后Cu、Ni元素还原程度的定量结果。实验结果表明,催化剂的选择性(主要表现为胺化副产物双长链烷基叔胺的含量)和催化剂中Ni的还原性能密切相关。当催化剂中Ni2+不易还原时,胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数小于2 1%,当催化剂中x(Ni0)分别为22 7%、20 4%、14 8%及7 9%时,催化剂胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数分别为13.0%、11.7%、10.8%及5.2%。催化剂还原后Ni0的比例越大,则胺化反应产物中双长链烷基甲基叔胺的质量分数越高,催化剂的选择性越差。