氢型无粘结剂丝光沸石催化乙醇胺氨化制备乙二胺

将硅铝原料与丝光沸石晶种混合成型,对成型前驱体进行水热转化成功制备了c轴方向晶体尺寸为100~200nm的无粘结剂丝光沸石分子筛,通过XRD、TEM、SEM对其进行了表征,结果表明制备的无粘结剂丝光沸石分子筛具有规整的宏观形貌、较高的结晶度和机械强度。基于制备的无粘结剂丝光沸石分子筛,研制了乙醇胺(MEA)催化氨化制乙二胺(EDA)的催化剂。制备的无粘结剂丝光沸石催化剂具有较高的表面酸性以及丰富的孔结构,表现出良好的催化活性和乙二胺选择性。在反应温度为330~340 ℃,乙醇胺液时空速(LHSV)为0.40 h-1, n(NH3)∶n(MEA)= 30,反应压力为1.8 MPa的条件下进行稳定性实验,MEA的单程转化率约50%,EDA选择性大于70%,EDA和哌嗪(PIP)的总收率在40%左右,催化剂运行1400h保持良好的稳定性。再生实验结果表明再生后催化剂活性有较好的恢复。     

2-氨基乙基-二(3-氨基丙基)胺的合成

该文用大宗化工原料合成了2-氨基乙基-二(3-氨基丙基)胺。首先,乙二胺与乙酸乙酯反应生成N-乙酰基乙二胺,最佳反应条件为:n(乙二胺)/n(乙酸乙酯)=4,回流反应24 h,收率80.8%;然后在70℃,少量水作用下,N-乙酰基乙二胺与两分子丙烯腈加成;最后Raney Ni催化水合肼还原腈基,水解脱酰基,得到2-氨基乙基-二(3-氨基丙基)胺。TLC检测每一步反应,综合收率60%。对中间体和目标产物进行了核磁共振和元素分析表征。     

N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基乙二胺的合成工艺研究

以羟乙基乙二胺、多聚甲醛为主要原料,经催化加氢反应生成目标产物,分别考察了催化剂、原料配比、温度、氢气压力、pH值等影响因素。研究结果表明,以Raney Ni为催化剂,原料配比n(多聚甲醛):n(羟乙基乙二胺)=3,温度100℃,氢气压力1.6 MPa和pH=10的条件下,羟乙基乙二胺的转化率为100%,产品选择性98.2%,收率93.6%,研究结果为该产品生产工艺的优化与生产放大提供了重要的基础数据。     

N-乙基-2,3-二氧代哌嗪的合成

以N-乙基乙二胺和草酸二乙酯为原料,在氯化胺催化作用下脱醇缩合得N-乙基-2,3-二氧代哌嗪。实验研究了反应物摩尔配比、反应时间、反应温度、催化剂用量等对N-乙基-2,3-二氧代哌嗪收率影响,得出了优惠工艺条件:催化剂用量为N-乙基乙二胺质量的1.5%,原料草酸二乙醇与N-乙基乙二胺摩尔比为1.02∶1,反应温度为20℃,乙酸用量200mL。总收率达到85%。     

哌嗪合成新工艺

以乙二胺为原料气固相催化合成哌嗪和三乙烯二胺,对实验用催化剂进行制备与考察,筛选出用CaC l2改性的HZSM-5型分子筛为催化剂,确定了最佳工艺条件为:反应温度为340℃,乙二胺的质量分数为40%,进料流率为0.40 mL/m in。结果表明:合成采用CaC l2改性的HZSM-5型分子筛,以乙二胺为原料合成哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,乙二胺的转化率为95%,哌嗪的收率为65%,三乙烯二胺的收率为25%。     

Y型分子筛催化γ-丁内酯气相胺解反应的催化性能

研究了经金属硝酸盐浸渍改性的Y型分子筛对γ-丁内酯与乙醇胺气相反应合成N-羟乙基吡咯烷酮(NHP)反应的催化性能,结果表明,分子筛的催化性能主要随改性阳离子的变化而不同。其中,CuY具有最高的初始活性,γ-丁内酯转化率达到50%以上,而经Cu离子改性的含稀土Y型分子筛具有较高的催化活性与稳定性。进一步考察了焙烧温度、反应温度、催化剂粒径等对催化剂性能的影响。再生实验表明,反应过程中分子筛的失活是不可再生的,说明是由于反应过程中生成的水蒸汽使分子筛的结构遭到破坏,而含稀土的分子筛由于含有稀土而使其具有较高的水热稳定性。     

硼酸改性Hβ沸石分子筛催化2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌

采用离子交换法制备由不同浓度硼酸改性的Hβ沸石分子筛，并利用XRD、NH₃-TPD和红外-吡啶对催化剂进行表征。结果表明，硼酸改性后的Hβ沸石分子筛弱酸中心强度有所增加，强酸中心强度略有下降，产生的总酸量增加且以L酸为主，L酸中心有利于反应。研究了改性后的Hβ沸石分子筛对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌反应催化性能的影响。系统考察了反应温度、反应时间和进料速率对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率和2-乙基蒽醌选择性的影响，最佳反应条件为：反应温度240 ℃，催化剂用量1.0 g，进料速率0.5 mL·min-1，反应时间1 h。在此条件下，2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率为44.59%，2-乙基蒽醌选择性为77.56%。     

改性分子筛催化乳酸甲酯的脱水反应

通过生物基路线制备丙烯酸及酯具有潜在的经济效益.同时对化石资源的绿色替代具有重要意义.考察了X.Y.ZSM-5等沸石分子筛经过钾、钙、钻等金属离子交换改性后,在乳酸甲酯脱水制备生物基丙烯酸甲酯过程中的催化性能.试验结果表明K离子改性Y沸石分子筛对产物的选择性高,而ZSM-5类具有较高的转化率,但是选择性低.分析结果说明:Y分子筛催化剂的高选择性与其特有的骨架结构相关.沸石分子筛催化剂需要通过金属离子的交换才能调整到适当的酸碱性实现最佳催化的效果.在上述结论的基础上.以钾离子改性的NaY分子筛为催化剂,对反应温度.反应空适等反应条件进行了优化得到了较高的丙烯酸甲酯得率.     

甲苯与叔丁醇在超稳Y沸石上的烷基化反应研究

考察了HM、USY、Hβ、HZSM-5等4种沸石分子筛在甲苯与叔丁醇烷基化反应中的催化性能,用NH3-TPD和Py-IR等手段对几种催化剂的物化性质进行了表征.结果表明,除催化剂的酸量外,催化剂的酸种类和孔结构也是影响催化性能的重要因素;L酸在甲苯的叔丁基化反应中起主要活性中心作用,且强酸中心的存在对烷基化产物的选择性不利.采用催化活性较高的超稳Y沸石分子筛作催化剂,考察了反应条件对烷基化反应的影响.在适宜的操作条件下,即催化剂焙烧温度623 K、反应温度180℃、反应时间4 h、初始压力0.6 MPa和n(叔丁醇)/n(甲苯)为2时,甲苯转化率达46.4%,叔丁基甲苯(TBT)选择性为97.0%,对叔丁基甲苯(p-TBT)选择性为65.9%.     

改性Y型分子筛上苯与多乙基苯的液相烷基转移

为获得高性能的液相烷基转移反应催化剂,采用不同的方法对Y型分子筛进行改性处理。采用N_2吸附-脱附、程序升温脱附(NH_3-TPD)和吡啶吸附红外(Py-IR)等手段对样品进行了表征,并在连续微型固定床反应器中考察了改性Y型分子筛上苯和多乙基苯烷基转移反应的催化性能。结果表明,催化剂的烷基转移反应性能与Y型分子筛的孔道和B酸量有密切的关系。通过铵离子交换和酸处理改性均可以提高催化剂的B酸量、比表面积、孔容和孔径;水蒸汽处理会降低酸量;铵离子交换和酸处理复合改性的Y型分子筛催化性能最好。适宜的反应条件为:反应温度180~240℃,反应压力2.5~4.0 MPa,总物料重量空速3~5 h~(-1),苯与二乙苯的质量比2~4,在该条件下二乙苯转化率大于65%,乙基选择性大于98%。该催化剂性能稳定,1 000h运行后活性仍没有下降。     

N-Ethylation of aniline with ethanol or diethyl carbonate over alkali and alkaline zeolites Y and β

Vapour phase ethylation of aniline was carried out over alkali and alkaline earth exchanged zeolites Y and β. Reaction conditions were optimised for N-alkylation by varying reaction parameters like temperature, WHSV, mole ratio and time on stream. Over all zeolites, N-alkylation is much higher than C-alkylation. Diethyl carbonate is a better N-alkylating agent than ethanol. Among the catalysts studied, Kβ is a good N-monoalkylating catalyst with 41% aniline conversion and 100% selectivity at 473 K, WHSV 19.8 h⁻¹ and diethyl carbonate/aniline ratio 2.     

Synthesis of diethyl carbonate by catalytic alcoholysis of urea

The production of diethyl carbonate (DEC) from urea and ethanol was investigated in a batch process. The catalytic activities of many metal oxides were evaluated, the influences of various operation conditions on the DEC yield were explored, and the catalytic mechanism was also analyzed. Among the tested catalysts, ZnO showed the best catalytic activity toward DEC synthesis. The optimum reaction conditions were as follows: ethanol/urea molar ratio of 10, catalyst concentration of 6%, reaction temperature of 463 K, reaction time of 5 h and the reaction pressure of 2.5 MPa, respectively. The highest DEC yield was 14.2%. The reaction of producing N-ethyl ethyl carbamate (N-EEC) was the main side reaction in this process, which consumed both ethyl carbamate and DEC. It is necessary to remove DEC from the reactor as quickly as possible.     

α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯的合成及表征

以γ-丁内酯为原料,分别与碳酸二甲酯、碳酸二乙酯,在氢化钠的催化下,利用α氢的活泼性制得α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯和α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯。探索了反应温度、反应时间、反应物配比、催化剂用量对产率的影响。结果表明,适宜的反应条件为:①合成α-甲氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度25℃,催化剂0.3 mol,反应时间3 h,反应物料物质的量比1∶1.5,产率可达85%;②合成α-乙氧甲酰基-γ-丁内酯反应温度30℃,催化剂0.3 mol,反应时间4 h,反应物物质的量比1∶2,产率可达76%。对产品进行了核磁共振氢谱、红外光谱表征。     

Y型分子筛介孔改性的研究进展

Y型分子筛在催化裂化领域有着极其重要的应用,对其的介孔改性研究也引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了近年来Y型分子筛介孔改性的方法,指出了各种方法的优缺点,重点评述了高温水蒸气脱铝过程以及使用孔导向剂脱硅过程中介孔的形成机理,分析了通过脱铝和脱硅向Y型分子筛引入介孔时对其酸性和水热稳定性产生的影响。对介孔改性后的Y型分子筛的应用进行了总结,认为介孔改性的Y型分子筛将广泛应用于煤、生物质及其他含碳原料催化转化等领域。     

碳酸甲乙酯制备新工艺研究

介绍了碳酸甲乙酯的用途与合成方法。重点阐述了以离子交换树脂为催化剂,碳酸二甲酯与乙二酸二乙酯在一定温度下合成碳酸甲乙酯的反应原理和工艺方法,考察了物料比、反应温度、反应时间等工艺条件对产物收率的影响,确定一种收率高、制备过程简单的碳酸甲乙酯合成新工艺。结果表明,在该催化剂下合成碳酸甲乙酯的最佳工艺条件为:n(草酸二乙酯):n(碳酸二甲酯)的物质的量比是1∶2,反应时间是5h,反应温度是109℃。     

分子筛催化γ-丁内酯气相胺化合成N-乙烯吡咯烷酮单体

研究了ZSM-5、NaY分子筛对γ-丁内酯与乙醇胺气相反应的催化性能,结果表明,ZSM-5与Y型分子筛的初始产物收率分别为29·8%和43·0%以上。反应产物收率随温度升高而增大,然后趋于平缓,当超过280℃以后呈降低趋势;选择性在较低温度时变化不明显,温度较高时明显降低,合适的反应温度为260~270℃。再生性实验表明,两种分子筛的失活都是由于水蒸气使其部分结构遭到破坏而引起的,是不可恢复的失活。     

Effect of SSIE structure of Cu-exchanged β and Y on the selectivity for synthesis of diethyl carbonate by oxidative carbonylation of ethanol: A comparative investigation

Cu-exchanged β and Y catalysts were investigated by oxidative carbonylation of ethanol in the gas-phase reaction. Cuβ catalyst has shown better catalytic selectivity for oxidative carbonylation of ethanol to diethyl carbonate (DEC), without the principal by-product 1,1-diethoxyethane (DEE) for CuY catalysts. In order to investigate the effect of zeolite structure on the selectivity for products, computational analysis of molecular dimensions and diffusion parameters of DEC and DEE within Cuβ and CuY catalysts zeolite framework has been performed using molecular mechanics and quantum mechanics methods. The computational analysis results are in good agreement with the experimental results to some extent. DEC having a kinetic diameter of 3.663 Å and the lowest energy barrier was formed preferentially over both zeolites. However, the DEE molecule was not detected among the products over Cuβ because of its greater kinetic diameter 6.059 Å and higher energy barrier. The special architecture of β zeolite did not allow the diffusion of DEE molecules through its pores. The formation of the higher sterically hindered DEE over CuY catalyst could be explained by involvement of the outer surface.     

H-ZSM-5分子筛催化剂上乙醇脱水合成乙醚的研究

乙醇是一种重要的生物质平台分子,而乙醚是一种具有广泛用途的化学品,因此将乙醇高效脱水合成乙醚受到了广泛的关注。文章通过在不同温度下处理H-ZSM-5分子筛,获得了一系列比表面和晶型类似,而Brnsted酸位点比例不同的催化剂。进一步研究发现,催化剂单位酸位点脱水活性随着Brnsted酸位点比例下降而线性下降。所以我们认为在催化乙醇脱水合成乙醚的反应中,Brnsted酸位点起主要作用。     

碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二月桂酯

用正交实验法,对碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯的催化剂,进行了筛选,对反应条件进行了优化,发现K2CO3具有较高的催化活性,得到最佳反应条件为:催化剂碳酸钾(K2CO3)用量为原料总质量的0.5%,n(碳酸二甲酯)∶n(月桂醇)=1∶4,反应时间4 h,反应温度140℃。在该条件下DMC的单程转化率为59.4%,碳酸二月桂酯产率55.3%,甲基十二烷基碳酸酯产率4.1%,碳酸二月桂酯选择性93%,未反应的DMC与月桂醇可以循环使用。