ZSM-5分子筛催化γ-丁内酯气相胺解反应

采用金属盐溶液浸渍的方法对NaZSM-5分子筛进行改性,考察了ZSM-5分子筛对γ-丁内酯与乙醇胺之间气相反应合成N-羟乙基吡咯烷酮(NHP)的催化性能。研究表明ZSM-5分子筛是目标反应潜在的活性催化剂,其中CuZSM-5具有较高的催化活性,NHP收率达到30%以上。考察了原料组成、接触时间、反应温度、催化剂焙烧温度及颗粒大小等对反应的影响,确定了合适的反应条件为:n(乙醇胺)∶n(γ-丁内酯)=3~4,[p(乙醇胺)+p(γ-丁内酯)]∶p(N2)=1,接触时间25~32g.h/mol,反应温度250~270℃,催化剂粒径100~120目。     

γ-丁内酯气相胺解反应及其动力学研究

研究了γ-丁内酯与乙醇胺在改性Y型分子筛上气相反应合成N-羟乙基吡咯烷酮(NHP)的情况,考察了分子筛组成、反应温度等对催化性能的影响。结果表明,CuREY具有较高的活性与稳定性,合适的反应温度为260—280℃。采用最小二乘法研究了反应的表观动力学,得到双曲线速率方程,计算了相关动力学参数,用Arrhen ius公式计算了近似的反应活化能与γ-丁内酯、乙醇胺的吸附活化能分别为49.28、-29.84、-21.53 kJ/mol,表明活性物种之间的反应为决速步骤。回归相关系数表明,双曲线动力学方程与反应能较好地吻合。     

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。     

铜-稀土-铝催化剂在顺酐加氢制γ-丁内酯反应中的性能研究

采用沉淀-水热法制备了5种铜-稀土-铝催化剂(CLA、CCA、CHA、CDA、CYA),并用于顺酐常压气相加氢制γ-丁内酯反应。采用XRD、H_2-TPR、TGA和NH_3-TPD表征分析了催化剂的"构效关系",结果表明:还原态催化剂中较高的Cu比表面积和较低的表面酸性位数量对提高催化剂催化性能和稳定性有利。在固定床反应器中考察了催化剂的稳定性,结果表明:当反应温度为220℃,原料空速为1.0 h~(-1)时,催化剂的性能由好到差的顺序依次为CLA、CCA、CHA、CDA、CYA;当反应温度220℃,原料空速为0.2 h~(-1)时,催化剂的稳定性由好到差依次为CLA、CCA、CDA、CHA、CYA。在考察的铜-稀土-铝催化剂中,CLA催化剂的催化性能较好,反应20 h后顺酐转化率及γ-丁内酯选择性仍可达到100%。     

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.     

La-HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛改性得到的3%LA-HZSM-5分子筛为催化剂,在小型的固定床反应器中(φ45 mm×600 mm)考察了乙醇浓度、反应温度和液时空速对乙醇脱水制乙烯反应的影响.采用X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、N2吸附-脱附和热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)等手段对3%La-HZSM-5分子筛反应前后催化剂的物性变化进行分析,并考察了催化剂的稳定性.结果表明,该催化剂对乙醇脱水反应具有良好的催化性能,较好的再生性能、强度和稳定性.乙醇脱水反应的合适反应条件为催化剂180 g,乙醇质量浓度50%,液时空速1.1 h-1,反应温度260℃.在此条件下,乙醇转化率和乙烯选择性均高于98%,催化剂单程使用寿命达900 h.     

糠醛直接合成γ-戊内酯的研究进展

综述近年来由糠醛催化加氢制备γ-戊内酯的研究进展,讨论外部加氢和转移加氢两种催化加氢方式的金属催化剂.外部加氢方面,主要总结了以2-丙醇、2-丁醇为供氢体,采用ZSM-5催化剂、Sn-Al-Beta沸石催化剂、改性β分子筛和负载型β分子筛催化剂催化糠醛转化制备γ-戊内酯;转移加氢方面,主要以MFI分子筛负载硅铝酸盐催化剂、Zr-Al-beta催化剂、ZrPO-X催化剂等为例总结了糠醛直接转换合成γ-戊内酯.糠醛催化加氢直接制备γ-戊内酯的方法,不仅可以充分利用糠醛生产高附加值下游产品,也为γ-戊内酯生产创造一条新路径.     

掺镧Ru基催化剂催化顺酐加氢制备γ-丁内酯反应条件研究

采用沉积沉淀法制备了掺镧Ru基催化剂,用于顺酐催化加氢制备γ-丁内酯反应。考察了溶剂、反应时间、温度、氢气压力等条件对顺酐转化率和γ-丁内酯选择性的影响。结果表明,在180℃,氢气压力3.0 MPa的条件下,反应6 h,顺酐的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性为81.2%。     

稀土改性Ni/γ-Al_2O_3催化糠醛加氢制2-甲基呋喃的研究

采用超声-浸渍方法制备负载型Ni/γ-Al_2O_3及稀土(nRE∶nNi=1∶100)改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂。以糠醛加氢制2-甲基呋喃为探针反应测试催化性能。结果表明,反应温度为310℃时,Ni/γ-Al_2O_3催化剂糠醛转化率为100%,对2-甲基呋喃选择性为95.3%;添加稀土Nd和Eu改性后,催化剂活性不变,对2-甲基呋喃的选择性从95.3%分别提高到96.2%和97.4%。     

甲醇存在下异丁硫醇的催化转化反应研究

以异丁硫醇为研究对象,在固定床微型反应器中,通过其在不同反应条件和稀土改性HZSM-5分子筛中的一系列反应,探讨其催化转化反应及规律.在HZSM-5及改性催化剂催化条件下,异丁硫醇在较低温度250℃下就可以有较高的转化率约70%,当温度达到350℃时,异丁硫醇基本完全转化,生成产物主要为硫化氢;稀土镧负载量对其转化率有较大影响,负载La2O3的质量分数=1.0%时有较好的效果;甲醇的加入对异丁硫醇的转化率有一定提高,V(甲醇)V(苯)=0.2时,对异丁硫醇转化较为有利,但其液相反应产物趋于复杂,选择性有所降低.     

利用环氧丙烷对γ-丁内酯的催化扩环反应一步法合成内酯型冠醚

探索用Mg-Al基复合物催化剂催化环氧丙烷(PO)嵌入γ-丁内酯(GBL)经扩环反应一步法合成内酯型冠醚的新方法。FTIR、HPLC-(ESI)MS及UV的表征结果表明上述反应形成了内酯型冠醚的特征结构。此合成方法简便快捷,转化率高,无须稀释剂。实验结果表明150～160℃、0.5～0.6 MPa、n(PO)∶n(GBL)=13∶1条件下γ-丁内酯的转化率达到90.4%。     

碳酸二乙酯气固相催化合成N-乙基乙二胺

以碳酸二乙酯和乙二胺为原料,气固相催化合成N-乙基乙二胺。考察了不同催化剂(丝光沸石、β沸石、Y分子筛)、碱金属(Li、Na、K)离子改性的催化剂和反应条件对该烷基化反应的影响。结果表明,在实验所用的催化剂中,Y分子筛具有最高的催化活性;Y分子筛用不同阳离子改性后对反应有显著影响,其中,NaY分子筛催化效果最好;在反应温度为240℃,n(乙二胺)/n(碳酸二乙酯)=2,质量空速为15.8 h-1,氮气流速为120 mL/min的反应条件下,N-乙基乙二胺的产率可达93.1%。     

γ-丁内酯的催化合成技术进展

评述了γ-丁内酯的催化合成技术进展,重点阐述了1,4-丁二醇催化脱氢法和顺酐催化加氢法及2者耦合等方法催化合成γ-丁内酯催化剂方面的研究成果及合成工艺方面的技术进展,并介绍了广受γ-丁内酯合成企业关注的2种新型合成工艺技术。认为开发高效、高选择性、无毒无害的催化剂及绿色环保的新工艺,将是今后γ-丁内酯合成研究的主要方向。     

稀土改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备La、Ce、Sm、Eu等稀土（RE）金属改性的HZSM-5分子筛催化剂（RE/HZSM-5）,考察它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能.通过X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附（BET）和氨程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对其物化性能进行表征,并讨论反应温度对La/HZSM-5催化性能的影响.结果表明：少量稀土引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,只对表面酸性产生了较大的影响;表面酸量决定RE/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯的性能,酸量的增大有利于乙醇转化率的提高;在不同稀土改性的催化剂中,2%La/HZSM-5的催化性能最佳,在反应温度240℃、55%原料乙醇、进料质量空速（WHSV）2.5h^-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.3%和98.6%.     

镧和铈在Y型分子筛方钠石笼中的定位差异以及对FCC催化剂反应性能的影响

用新型制备工艺分别制备镧和铈改性的Y型分子筛，并通过X衍射法、分光光度法和ACE反应评价等手段考察两种稀土元素在Y型分子筛中的定位状况、制备过程中的利用率、水热稳定性以及反应性能的差异。研究发现，镧在较低能耗条件下容易实现在Y型分子筛方钠石笼中的定位。同时，镧改性的Y型分子筛还具有稀土利用率高、热和水热稳定性好等特点。ACE评价结果表明，镧改性Y型分子筛制备的催化剂在反应性能上有明显优势。     

氢氧化钠改性ZSM-5分子筛的碳四烯烃催化裂解性能

用不同浓度的氢氧化钠溶液对ZSM-5分子筛进行改性,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氪-程序升温脱附(NH_3-TPD)和N_2吸附方法对改性后的催化剂进行表征,并考察了改性后的ZSM-5分子筛催化剂在碳四烯烃裂解反应中的催化性能。结果表明,氢氧化钠改性没有破坏该分子筛骨架结构,改性后催化剂的酸量、介孔孔径、介孔孔容和比表面积BET都有所增加,从而改善了催化剂的反应性能。氢氧化钠溶液的浓度为0.4 mol/L比较合适,用该浓度的氢氧化钠改性后的ZSM-5分子筛催化剂0.4AT-HZ在550℃和常压下进行碳四烯烃催化裂解反应。具有较高的稳定性,丁烯转化率可达到78%以上,丙烯收率大于38%,丙烷收率为7%。     

催化剂制备条件对顺酐加氢制备γ-丁内酯的影响

采用共沉淀法制备了Ru/Zr O2-Co O(OH)催化剂,并用于催化顺酐加氢制备γ-丁内酯反应。考察了催化剂制备中沉淀的温度、陈化的时间、不同的沉淀剂、以及沉淀剂浓度等条件对顺酐转化率和γ-丁内酯选择性的影响。结果表明,以25%的Na OH为沉淀剂,在20℃沉淀且陈化12 h得到的催化剂表现最佳的催化性能;在180℃,氢气压力3.0 MPa的条件下,反应6 h,顺酐的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性为92.0%。     

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。     

镧铈比对FCC催化剂性能的影响

用不同镧铈比改性由原位晶化合成的Y型分子筛,探索了其在离子交换和焙烧过程中的影响.利用XRD、微反活性评价、固定流化床反应性能评价等测试手段对催化剂样品进行了表征,研究了其对FCC催化剂反应活性、产品分布、选择性和抗镍钒污染性能的影响.结果表明:镧铈改性有利于提高Y型分子筛结构的稳定性,其中低稀土时,镧铈比为0∶1的作用更明显;而高温或水蒸气氛围焙烧时,镧铈比为1∶1和1∶0的作用更明显;经镧铈比为1∶1和1∶0改性的FCC催化剂转化率和液体产品收率较高,而经镧铈比为0∶1改性的FCC催化剂汽油和重油收率较高.不同镧铈比改性的FCC催化剂在抗镍钒重金属污染实验中都能保留较高的微反活性,其中镧铈比为1∶0的FCC催化剂抗镍钒重金属污染性能最好.     

异丙苯催化氧化催化剂研究进展

异丙苯氧化反应是石油化学工业中重要的反应过程,传统的异丙苯氧化工艺是以少量的氧化产物过氧化氢异丙苯作为引发剂的无催化氧化工艺,存在效率低和安全性差等缺陷。几十年来,研究者对异丙苯催化氧化工艺进行了广泛研究,开发的催化剂类型主要有碱金属或碱土金属催化剂、金属氧化催化剂、过渡金属离子有机络合物催化剂、N-羟基邻苯二甲酰亚胺类催化剂、负载型催化剂、金属及合金催化剂和中孔分子筛催化剂等。其中,改性MgO催化剂、Ag及Ag-Au合金催化剂和负载过渡金属杂原子的中孔分子筛催化剂表现出较优越的催化性能,具有较好的开发前景。但迄今为止报道的各类催化体系还不能彻底解决传统氧化工艺的固有问题,开发具有高活性、高选择性和高稳定性的环境友好催化体系是今后研究的重点。