SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂催化甲苯与氯化苄的苄基化反应

利用甲苯与氯化苄的苄基化反应,研究了反应温度、反应时间、甲苯与氯化苄的摩尔比、催化剂用量、搅拌转速及催化剂的焙烧温度对SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂催化性能的影响,并通过色谱-质谱联用仪对苄基化产物的结构与组成进行分析。实验结果表明,SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂对苯与氯化苄的苄基化反应具有良好的催化活性,适宜的反应条件为:反应温度120℃、反应时间4h、甲苯与氯化苄的摩尔比8、催化剂用量0.3g/mL、搅拌转速1 000r/m in、催化剂的焙烧温度650℃。在优化条件下,氯化苄的转化率可达到81.6%,产物的质量组成为57.7%的4-甲基二苯甲烷和42.3%的2-甲基二苯甲烷。     

神华煤直接液化循环溶剂的催化加氢

采用百万吨级神华煤直接液化示范装置加氢稳定单元进料为加氢原料,在处理量300 mL加氢实验装置上考察了反应温度对煤直接液化循环溶剂性质的影响,并采用0.5 L搅拌式高压釜研究了煤在不同加氢深度循环溶剂中的液化效果。结果表明,随着溶剂加氢反应温度的升高,循环溶剂的硫、氮含量逐渐降低,氢/碳原子比增加;加氢反应温度由340℃升至380℃时,循环溶剂的芳碳率（f_a）不断减小,供氢指数（PDQI）逐渐增大,供氢能力增强。采用380℃加氢反应的循环溶剂进行煤液化时,煤的转化率和油收率均达到最大值,分别为88.64％和57.63％。当溶剂加氢反应温度达到390℃时,循环溶剂的供氢指数出现降低,芳碳率增加,供氢能力减弱,煤在此溶剂中加氢液化的转化率和油收率均有所降低,分别为88.22％和55.17％。     

掺兑蒽油加氢制备煤直接液化循环溶剂

在煤直接液化循环溶剂加氢原料中掺兑煤焦油蒽油,采用300 mL固定床加氢实验装置考察蒽油掺兑量对循环溶剂性质的影响;采用05 L高压釜煤液化实验考察蒽油掺兑量对煤液化反应的影响。结果表明,在相同的加氢条件下,在煤直接液化循环溶剂加氢原料中掺兑5%(质量分数)的蒽油,循环溶剂的芳碳率(fa)降幅337%,供氢指数(PDQI)增幅368%,供氢性能得到提高,但加氢反应氢耗增加,循环溶剂密度、黏度及硫、氮含量增大。采用此循环溶剂进行煤液化时,煤的转化率提高了015%,煤液化油收率增加了098%。随着蒽油掺兑质量分数的增加,循环溶剂供氢性能逐渐减弱,煤液化转化率和液化油收率逐渐减小,循环溶剂密度、黏度及硫、氮含量持续增大。     

固体酸SO4 2- /Fe2O3在浒苔热液化中的应用

直接焙烧FeSO4?7H2O制备固体酸SO42-/Fe2O3催化剂,并对其进行NH3程序升温脱附表征。以工业乙醇为溶剂,研究了该催化剂对浒苔热液化生产生物油的催化作用。结果表明,焙烧温度和焙烧时间对固体酸SO42-/Fe2O3催化剂表面的酸量和酸强度有显著影响。500℃焙烧5 h制备的SO42-/Fe2O3催化效果最好,可以显著提高浒苔热液化生物油产率;与未加催化剂相比,生物油产率从44.8%提高至48.5%、残渣产率从40.7%降至35.0%。浒苔热液化所得生物油中含有较多的单糖和乙酯类化合物;加入固体酸SO42-/Fe2O3催化剂后,所得生物油中单糖类物质含量降低,乙酯类化合物含量显著增加,且有烷烃类物质形成。     

SO2-4/ZrO2类固体超强酸的研究进展

在硫酸促进氧化物型固体超强酸催化剂中,SO2-4/ZrO2催化剂具有酸强度高、制备容易等优点而受到广泛关注.近二十年来,有关这类超强酸催化剂的研究一直是催化学科的热点研究课题.大量的研究工作集中在催化剂的制备方法、酸性及结构表征、催化剂的改性研究及催化作用等方面.本文主要介绍近年来国内外在SO2-4/ZrO2类固体超强酸在上述方面的研究进展.     

新型固体酸催化乙酸/丁醇气相酯化反应的研究

制备了SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/Fe2 O3 SiO2 ,SO4 2 -/ZrO2 SiO2 ,SO4 2 -/TiO2 SiO2 等固体酸 ,用于催化乙酸 /丁醇气相酯化反应 ,发现SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 新型固体酸具有良好的催化性能 ,乙酸丁酯收率可达 86 32 % ,选择性可达 93 15 % ,是一种有较好应用前景的新型环境友好气相酯化反应催化剂 ;在该反应中 ,反应物料空速、反应温度对反应影响较大 ,而在实验范围内的催化剂颗粒大小对反应影响较小。对催化性能较好的SO4 2 -/Fe2 O3 ZrO2 SiO2 型固体酸进行了XRD表征 ,该类催化剂中成分主要以无定形状态存在。     

SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用沉淀-浸渍法制备了SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂(简称SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂),考察了SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响,并通过红外光谱、X射线衍射及BET比表面积测定对SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂结构进行了初步表征.实验结果表明,SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂具有良好的催化活性;适当的TiO2含量、焙烧温度、焙烧时间和浸渍液硫酸溶液的浓度能提高SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的中强酸中心含量,有利于提高直链十二烷基苯(LAB)和2-十二烷基苯(2-LAB)的选择性.优化的SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂制备条件为n(Zr)n(Ti)=1.50、焙烧温度500℃、焙烧时间3.0 h、硫酸溶液的浓度2.0 mol/L、室温陈化.在此条件下,1-十二烯的转化率达到99.5%,LAB及2-LAB选择性分别为92.2%和89.3%.     

煤焦油馏分油用作煤直接液化起始溶剂的加氢稳定研究

 采用煤焦油馏分油中的洗油与脱晶蒽油以质量比1:1混合的油为原料,在处理量500kg/h的加氢稳定中试装置上进行洗油与脱晶蒽油混合油的加氢稳定实验。利用常温常压旋转黏度仪测定混合油加氢所得溶剂的黏度,考察其成浆性能;采用0.5L搅拌式高压釜考察了混合油不同次数加氢所得溶剂的煤直接液化反应效果。结果表明,洗油与脱晶蒽油的混合油经过加氢处理后,表观黏度降低,用来配制油煤浆表现出良好的成浆性能;用作煤直接液化溶剂具有较强的供氢性能,以经过3次加氢后所得溶剂作为煤液化溶剂,可得到89.47%煤液化转化率,63.06%油收率。洗油和脱晶蒽油混合油加氢后所得溶剂是一种效果良好的煤直接液化开工用起始溶剂。     

Ni2P/TiO2的制备及其加氢和脱氢性能研究

用程序升温还原方法制备了TiO2负载的晶态Ni2P催化剂,并考察了其对环己烷-苯-氢和甲基环己烷-甲苯-氢系统的可逆储放氢性能.结果表明,Ni2P/TiO2催化剂对环己烷和甲基环己烷的脱氢转化率在300℃时可达到60%以上,对苯和甲苯的加氢转化率在250℃时可达到70%以上,加氢和脱氢都具有100%产物选择性以及良好的稳定性能.研究结果显示,起始Ni负载量及P含量对催化反应性能有较大影响.在相同条件下,Ni2P/TiO2比Ni2P/SiO2和Ni/TiO2具有更高的转化率和选择性.     

MxOy／SO4^2—固体超强酸催化酯化反应适宜酸强度的分析

MxOy/SO4^2-固体超强酸的酸强度对其催化酯化反应的催化活性影响较大,适宜的酸强度（H0）可能是在－12.1～-14.5之间;不同的酯化反应,可能需要不同的酸强度;一般SO4^2-/TiO2比SO4^2-/ZrO2更适合作为酯化反应催化剂;对于一些要求较高酸强度的酯化反应,使用SO4^2-/ZrO2较为合适。     

Microwave Preparation of SiO2-B2O3-Na2O-K2O-CaO-Fe2O3-TiO2 Glass System

This study reports preparation of glass composition （54.50 wt.%） SiO2, （10.80 wt.%） B2O3, （14.20 wt.%） Na2O, （1.20 wt.%） K2O, （6.00 wt.%） CaO, （4.00 wt.%） Fe2O3 and （9.30 wt.%） TiO2 by melt quenching method using direct microwave heating and conventional resistive heating. Study of dielectric loss factor of the glass as function of temperature illustrated increasing loss factor above 370 ℃, 550 ℃, 650 ℃ and 900 ℃, indicating enhanced microwave absorption by the glass at above these temperatures. Chemical analysis results of both the glasses depicted more volatilization loss of volatile ingredients in conventional heating. The study of chemical durability was performed from leachate analysis describing less leaching of Na2O, K2O and other constituents from glass melted in microwave furnace. Glass transition temperatures （Tg） were found to be 576.3 ℃ and 569.5 ℃ for glass melted in conventional and microwave heating route, respectively. Laboratory experiment of glass melting utilizing microwave energy as an alternate heating source demonstrated 70%-75% electrical power saving.     

2-苯基环己硫醇在γ-Al2O3和SiO2负载的WS2催化剂上的脱硫反应

合成了2-苯基环己硫醇(2-PCHT);通过等体积浸渍法制备了分别以γ-Al₂O₃和SiO₂作载体的WS₂催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N₂物理吸附和透射电镜(TEM)技术对催化剂进行表征。在临氢和非临氢(Ar)条件下研究了2-PCHT在WS₂/ Al₂O₃和WS₂/SiO₂催化剂上的脱硫反应。结果表明：在240 ℃和5.0 MPa H₂条件下,2-PCHT在WS₂催化剂上主要通过β消除、氢解和脱氢3条平行路径脱硫,其中β消除和氢解并重,β消除反应速率快于氢解;非临氢条件下,主要通过β消除、C-S键均裂(或氢解)及脱氢3条平行路径脱硫,并以β消除为主;哌啶对β消除路径的抑制作用最大、对脱氢路径作用次之,但对氢解几乎没有影响,并促进了C-S键均裂;WS₂/ Al₂O₃的反应活性优于WS₂/SiO₂,可能与其活性组分的分散度较高有关;临氢条件下,2-PCHT的反应动力学可以用假一级模型描述;但其在非临氢条件下则不能用简单的幂函数拟合,可能归因于环烷基C-S键断裂机制的复杂性。     

TiO_2-ZrO_2制备条件对B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

考察了载体TiO2 -ZrO2 的制备条件对B2 O3/TiO2 -ZrO2 催化环己酮肟气相Beckmann重排反应性能的影响 ,确定较佳的制备条件 :分别以四氯化钛和氧氯化锆为钛源和锆源 ,采用反滴法将原料慢慢地滴加到沉淀剂氨水溶液中 ,沉淀终点的pH等于 9 0 ,沉淀的老化温度 2 5℃ ,焙烧温度 5 0 0℃。环己酮肟的转化率和己内酰胺的选择性分别高达 99 7%和 97 0 %。     

MoP/ZrO2-SiO2-Al2O3 催化剂的加氢脱硫活性

 采用溶胶-凝胶法制备了ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃复合载体,并用共浸渍法制备负载型 MoP/ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃催化剂,通过原位还原技术对催化剂进行还原处理后,在连续固定床反应器上,以柴油为原料考察了催化剂的加氢脱硫活性。结果表明,ZrO₂、SiO₂和Al₂O₃的摩尔比对催化剂的活性有很大的影响,当n _Zr/n _Si/n _Al为1/1/4时,催化剂的加氢脱硫效果最好;助剂 Ni 的加入对催化剂加氢脱硫活性的促进作用比较明显,助剂 Ni 的质量分数为6%时,催化剂表现出较高的催化活性,脱硫率达97.96%。     

MDEA-H_2O-CO_2-H_2S体系的气体溶解度的计算

目前天然气脱碳和脱硫的主要溶剂是醇胺类水溶液 ,其中最有代表性的是N -甲基二乙醇胺 (简称MDEA)。作者采用严格的混合溶剂电解质理论建立的气体吸收溶解度和吸收热的热力学计算模型 ,可以同时计算CO2 、H2 S及混合气体在MDEA水溶液中的溶解度 ,计算值和实验值符合良好     

MoP/SiO2-TiO2-ZrO2催化喹啉加氢脱氮的反应动力学

 采用共沉淀法和共浸渍法制备了MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化剂。以喹啉为模型化合物,在固定床微反应器中考察了MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化剂的加氢脱氮（HDN）活性;在氢分压2~5 MPa、反应温度300~400℃、氢/油体积比200~800和体积空速2~8 h^-1条件下,建立了其HDN的反应动力学模型。结果表明,MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化喹啉HDN反应中,脱氮率随着反应温度升高先增加后趋于平缓,喹啉转化率则随着反应温度升高略有降低;脱氮率及转化率均随着氢分压增加而增加,随着体积空速增加而降低,而随着氢/油体积比增加变化不大。喹啉HDN的反应动力学模型为带有氮化物吸附的拟一级反应动力学模型,并结合Levenberg-Marquardt(L-M)算法对模型参数进行优化求解。将喹啉HDN反应的脱氮率实验值与模型计算值进行了比较,两者吻合较好,平均相对误差为6.87%。     

CO_2-N_2-THF-H_2O体系水合物的生成和模型计算

对合成氨工业排放的烟道气(9.06%(x)CO_2+90.94%(x)N_2)在四氢呋喃(THF)溶液中进行水合物的生成研究。实验结果表明,6.0%(x)的THF水溶液能显著降低该体系的水合物生成压力,具有工业应用价值。通过文献中纯CO_2、纯N_2在THF溶液中的水合物生成数据拟合得到CO_2-THF和N_2-THF的二元交互作用参数,采用改进PR状态方程计算气体逸度,Wilson活度系数模型计算液相中水的活度、Chen-Guo水合物热力学模型计算CO_2-N_2-THF-H_2O体系的水合物生成压力。Chen-Guo水合物热力学模型计算出的生成压力与实验值、文献值进行比较,平均相对误差分别为11.68%和8.46%。     

在EDA-Na_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O体系中ZSM-5沸石的合成和性质

用EDA-Na_2O-Al_2O_3-SiO_2和H_2O为原料,在140—180℃晶化得到了ZSM-5沸石. 用乙二胺合成ZSM-5沸石,其X光衍射围谱、限制指数、吸附数据等均与文献一致.林炳雄等用多晶X射线衍射法测定了沸石的晶体结构,并与文献中提出的丙基胺合成ZSM-5沸石的晶体结构进行了对比,两种样品的晶胞参数十分相似,通道的有效几何构型十分相近。合成ZSM-5沸石的主要杂品是ZSM-35沸石,α-SiO_2及丝光沸石。我们研究了加入晶种、乙二胺用量、体系碱度、晶化温度与时间对晶化过程的影响,提出了亚稳相转晶的看法。经蒸汽处理后,由于柴油临氢降凝效果很好,连续运转可达120天以上。