废旧PET聚酯绿色降解与保级再利用技术

课题的总体目标是面向废旧PET回收再利用的国家需求,针对废旧PET传统化学法回收过程中的各项问题,开发基于新型功能化离子液体的催化降解PET并回收利用的新技术。通过对离子液体催化降解废旧PET反应过程的系统研究、放大规律的揭示、全系统的优化集成,最终建立千吨级离子液体催化降解PET的示范装置,形成基于离子液体绿色介质的温和高效催化降解废旧PET的核心工艺,与项目中其他课题,如,废旧橡胶、轮胎等回收利用技术共同构成一个完整的废旧高分子材料高值化利用的共性技术平台。目前项目实施状况良好,研究进展顺利,取得了良好的预期成果。完成了原料预处理工艺,获得了纯度达到99%以上的清洁PET碎片;实现了离子液体催化剂的百公斤级规模化制备,产品收率达到90%以上;获得了离子液体催化的PET公斤级降解工艺,进行连续和间歇两种模式装置的建立及工艺优化,PET的降解率达到100%,酯化物及单体的回收率超过90%。2013年度,申请国际发明专利1项,中国发明专利3项,发表SCI论文2篇,会议论文4篇,专著2部(印刷中)。通过该项目的执行,研究队伍得到很好的锻炼,2013年培养博士生2名,硕士生3名,博士后1名,5名课题骨干职称得到晋升,整体科研水平都得到了提高。     

离子液体[Emim]Br中蓖麻油裂解制备仲辛醇的工艺

通过单因素实验和正交实验研究溴化3–甲基–1–乙基咪唑([Emim]Br)离子液体中蓖麻油裂解制备仲辛醇的工艺条件,分别考察蓖麻油酸与离子液体的质量比、裂解反应时间、裂解温度以及蓖麻油酸与NaOH溶液质量比对仲辛醇产率的影响,得出优化工艺条件:裂解温度300℃、裂解时间90,min、蓖麻油酸和离子液体的质量比1∶1、蓖麻油酸与NaOH溶液(6mol/L)的质量比1∶1.5,最优条件下仲辛醇的产率为28.2%.此方法用离子液体[Emim]Br替代传统有机溶剂甲酚,减少了污染,属清洁生产,而且离子液体可以回收再利用.     

离子液体[Emim]Br中蓖麻油裂解制备仲辛醇的工艺

通过单因素实验和正交实验研究溴化3–甲基–1–乙基咪唑([Emim]Br)离子液体中蓖麻油裂解制备仲辛醇的工艺条件,分别考察蓖麻油酸与离子液体的质量比、裂解反应时间、裂解温度以及蓖麻油酸与NaOH溶液质量比对仲辛醇产率的影响,得出优化工艺条件:裂解温度300℃、裂解时间90,min、蓖麻油酸和离子液体的质量比1∶1、蓖麻油酸与NaOH溶液(6mol/L)的质量比1∶1.5,最优条件下仲辛醇的产率为28.2%.此方法用离子液体[Emim]Br替代传统有机溶剂甲酚,减少了污染,属清洁生产,而且离子液体可以回收再利用.     

长链B酸离子液体催化油酸酯化制备生物柴油

为了寻找制备生物柴油过程中能有效降低高酸价油脂酸值的绿色催化剂,采用2步法制备了带表面活性的长链B酸离子液体(IL)N,N-二甲基-N-(3-磺酸丙基)十二烷铵对甲苯磺酸盐[n-DodecMe2N-PS][PTSA]),利用FT-IR,1 H NMR,13C NMR,UV/vis和TGA对该新型离子液体结构进行了表征.利用Hammett方法测定了离子液体的酸度函数值.将其用于催化油酸酯化制备生物柴油,结果表明:该长链B酸离子液体具有较高的催化活性.在n(甲醇)∶n(油酸)∶n(催化剂)为1.5∶1∶0.1,60℃,反应3h条件下催化油酸酯化反应,油酸甲酯产率达96.5%.反应结束后离子液体与酯化产物分为两相,产物易于分离,该离子液体重复利用9次,催化活性没有明显降低.因此,长链离子液体可作为利用低价油脂(如地沟油)制备生物柴油的高效绿色催化剂.     

离子液体相转移催化制备2,3,5-三氯吡啶

目的研究离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为相转移催化剂,以五氯吡啶（PCP）为原料合成2,3,5-三氯吡啶的适宜条件。方法利用单因素实验法分析相转移催化剂、反应温度、反应时间、NaOH浓度、nZn：nPCC,等因素对产物收率的影响。结果制备2,3,5-三氯吡啶的适宜实验条件：相转移催化剂用量3mmol,反应温度40℃,反应时间5h,NaOH浓度7mol／L,nzn：nPCP=3．0：1。此条件下,产物收率可达75％以上。结论利用离子液体替代传统有机溶剂作为相转移催化剂合成新工艺,具有反应时间短,锌粉用量少,反应温度温和等特点,可达到绿色生产之目的。     

催化醇酸脱水合成乙酸乙酯的研究进展

乙酸乙酯是一种具有广泛用途的有机化合物,合成乙酸乙酯催化剂的研究对于乙酸乙酯的生产具有重大影响.评述了苯磺酸、强酸性阳离子交换树脂、分子筛、固体超强酸、离子液体、硫酸盐、路易斯酸和杂多酸及其盐等催化剂催化醇酸脱水制备乙酸乙酯的方法,并指出固体超强酸、杂多酸及其盐和离子液体是醇酸脱水制备乙酸乙酯的优良催化剂.     

[Bmim]BF_4@SBA-15负载化离子液体制备及表征

离子液体是吸收CO_2的绿色溶剂,负载化离子液体能有效增加离子液体的界面积,减少离子液体用量,促进CO_2的吸收。采用传统浸渍法和超临界CO_2辅助法制备负载化离子液体,选用乙醇作为共溶剂,考察不同参数对负载量的影响。对制备载体进行CO_2吸附性能评价,并比较不同的离子液体和负载化工艺条件对CO_2吸附性能的影响。结果表明,CO_2吸附量随离子液体负载量增加而增加,且负载量相同情况下,超临界CO_2辅助法制备的负载化离子液体具有更大的比表面积和孔容,能促进CO_2的吸收。     

Al-MCM-41固载离子液体催化-合成长链烷基苯

 为了合成高效的固体催化剂,离子液体被引入到介孔分子筛中。采用水热合成法制备了Al-MCM-41介孔分子筛,并浸渍离子液体制备出一种固载化催化剂。通过FT-IR、TG、N₂吸附-脱附等方法进行表征,分析其晶型结构,成功将离子液体固载到Al-MCM-41介孔分子筛上。通过对工艺条件的考察和正交实验设计,确定了最佳反应条件。当苯烯摩尔比为8:1、反应温度为200℃、空速1.5h^-1、压力3MPa时,反应的转化率和选择性综合达到最佳,Al-MCM-41固载离子液体催化剂的烯烃转化率为95.32%。     

碳基固体酸在生物柴油制备中的应用

以对甲苯磺酸和淀粉为原料,采用一步碳化法制备碳基固体酸催化剂,并采用正交试验法对碳基固体酸催化餐厨废油酯化反应的最佳工艺条件进行了研究;在中试规模上以餐厨废油为原料,以酸碱联用催化的工艺生产制备生物柴油.结果表明,酯化反应的最佳工艺条件为反应温度60?C,反应时间7 h,催化剂和甲醇用量分别为餐厨废油投入量的4%和30%,餐厨废油的酸值可降低至1.2 mg KOH/g.该催化剂具有较好的热稳定性和催化反应活性,可替代液体酸应用于酸碱联用催化制备生物柴油工艺中,具有设备成本低、生产效率高、对环境友好的优点.     

负载型离子液体气相催化合成1-氯丁烷

以活性碳为载体,考察了4种季铵盐类离子液体催化正丁醇和盐酸气相反应制备1-氯丁烷的性能。离子液体分别为盐酸三乙胺(［Et₃NH］Cl)、盐酸吡啶(［PyH］Cl)、盐酸N-甲基咪唑(［HMIM］Cl)和氯代1-丁基-3 甲基咪唑(［BMIM］Cl)。前3种为离子液体的前驱体,［BMIM］Cl为室温离子液体。考察了催化剂种类、反应温度、催化剂负载量和停留时间对反应的影响。结果表明,在负载量为15%,停留时间为1.5min,温度140～180℃条件下,正丁醇的转化率最高可达99%以上,1-氯丁烷的选择性最高可达98%以上。催化剂失活的原因主要是由于有机物在活性碳表面结焦所致。     

离子液体超酸催化合成乙酸乙酯

研究了在具有Lewis酸性的离子液体体系中进行的乙酸乙酯反应。以氯化 1-甲基 - 3-乙基咪唑 (ME IC) ,氯化 1-丁基吡啶 (BPC) ,氯化 1-甲基 - 3-丁基咪唑 (MBIC)及盐酸三甲胺 (TMHC)季铵盐分别与AlCl3 原位合成法制备离子液体催化体系。结果表明 :以上各种离子液体均有很高的催化活性 ,反应转化率在较短的时间内达到 92 %。其中TMHC -AlCl3 离子液体反应转化率为 95 %。与H2 SO4或固体超酸相比 ,催化活性显著提高 ,生成乙酸乙酯不溶于离子液体 ,因而易于分离 ,催化剂可重复使用     

原位晶化催化剂制备技术的进展和应用

本论述对原位晶化工艺制备全白土型FCC催化剂的特点和兰州石化公司原位晶化催化剂的技术进展和应用进行综述。总结了兰州石化催化剂厂全白土装置多年来对生产过程认识程度的不断加深、生产工艺的不断完善、技术经济指标的不断优化,对提高我国催化剂生产装置的建设水平具有重要意义。     

绿色反应技术的现状与研究进展

叙述了绿色化学技术近年来的研究进展.着重介绍超临界水、超临界二氧化碳、离子液体及无溶剂反应的研究现状与进展.认为超临界流体和离子液体对于提高反应速度和反应选择性,提高催化剂催化效率等方面具有良好效果.无溶剂参与的反应相对于经典溶剂参与的反应有产品收率高、选择性强、操作简单易行、产物的提取和纯化简单、不需要有机溶酶或用无毒可循环使用的溶酶等优点,但是有些绿色反应技术的有关规律、机理还需进一步加以研究,实现工业规模的无毒化生产还有一定难度.     

药物中间体乙酸苯酯的绿色合成研究

以离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)为催化剂和反应媒介,苯酚和乙酸酐为原料合成乙酸苯酯,考察了离子液体用量、底物配比、反应温度和时间对合成乙酸苯酯反应性能的影响.结果表明,反应8 h乙酸苯酯的产率即可达86%.该方法反应条件温和,不使用任何有毒有害的催化剂和易挥发的有机溶剂,合成工艺简单,对设备要求低,产率高,离子液体可以循环使用,是一种绿色高效的合成乙酸苯酯的新方法.     

磁性纳米颗粒负载离子液体催化合成聚甲醛二甲醚

制备了磁性纳米颗粒负载离子液体催化剂,使用XRD、TEM、FT-IR等手段对催化剂进行分析表征,结果表明离子液体较好地负载在磁性纳米颗粒上。将其用于催化合成聚甲醛二甲醚(PODEn)的反应中,考察了催化剂用量、醇醛比、反应温度和时间等因素对催化活性的影响,得出了最佳工艺条件:催化剂的质量分数为2.0%,甲醇与三聚甲醛物质的量比2∶1,反应温度110℃,反应时间3h.在该条件下,三聚甲醛的转化率为99.8%,PODE3～5的选择性达到37.96%,催化剂重复使用4次后仍有较高催化活性。     

渤海大学2006年主要科技成果简介

N-苯基马来酰亚胺的合成工艺研究与工业放大“N-苯基马来酰亚胺的合成工艺研究与工业放大”是锦州市重点科学技术项目，由我校钱建华教授主持完成。2006年11月16日，该项目通过锦州市科技局的科技成果鉴定。鉴定结论为：该技术在N-苯基马来酰亚胺生产领域处于国内领先水平。该项目的合成技术采用了新型催化剂体系，经脱水闭环反应生成N-苯基马来酰亚胺。该技术以金属氧化物和沸石分子筛为载体，以铁盐、镍盐、钻盐或铜盐为活性组分制备的负载型催化剂作为合成N-苯基马来酰亚胺的新型催化剂体系，不仅可以代替传统的液体酸催化剂，还优化了…     

9,9-双(甲氧甲基)芴制备及性能研究

研究9,9-双(甲氧甲基)芴的制备反应及其性能.9,9-双(甲氧甲基)芴的合成分两步:首先,芴与多聚甲醛反应合成9,9-双(羟甲基)芴;接着采用三相相转移催化法由9,9-双(羟甲基)芴制备9,9-双(甲氧甲基)芴.用9,9-双(甲氧甲基)芴做给电子体制备Ziegler-Natta催化剂催化丙烯聚合,催化剂的活性为每g催化剂催化130 kg丙烯,聚合物等规度为97%.提出一条清洁生产的工业合成工艺,并建立了生产装置,生产出了合格的9,9-双(甲氧甲基)芴.     

离子液体中双乙酰酯在FeCl3·6H2O催化下的脱保护反应研究

羰基的保护和脱保护反应是制备有机化合物过程中的重要步骤 [1 ] .但对于双乙酰酯的脱保护反应 ,传统的方法中一般要用到大量的有毒溶剂或是强酸强碱 ,这必然会给环境带来污染 .近几年来 ,室温离子液体作为一种清洁型溶剂正在受到广泛关注 [2 ] .室温离子液体本身具有优异的化学和热力学稳定性 ,对许多材料均有良好的溶解性能 ,而且在室温下几乎不存在蒸气压 ,还能回收利用 ,因此可以在许多反应中替代传统的有机溶剂 .本文利用四氟硼酸 1 -甲基 - 3-乙基咪唑离子液体 ([bmim][BF4 ])作溶剂、以 Fe Cl3.6 H2 O作催化剂 ,对双乙酰酯的脱保…     

双酸型离子液体催化废PET醇解制备对苯二甲酸二丁酯研究

针对对苯二甲酸直接酯化合成高值增塑剂对苯二甲酸二丁酯(DBTP)存在的原料价高难得,三废排放量大,催化剂用量大、难分离且不可重复利用等问题,以绿色环保、可循环使用的Brnsted-Lewis双酸型离子液体1-(3-磺酸)-丙基-3-甲基咪唑氯铁酸盐[HO_3S-(CH_2)_3-mim]Cl-FeCl_3(FeCl_3摩尔分数x=0.67)为催化剂,研究了正丁醇醇解廉价易得的废聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制备增塑剂对苯二甲酸二丁酯的反应.结果表明:在n(PET重复单元)∶n(正丁醇)=1∶3,m(PET)∶m(催化剂)=5∶1,反应温度210℃,反应时间8h的较佳反应条件下,PET醇解率为100%,产物DBTP和乙二醇(EG)收率分别为97.5%和98.2%.同传统催化剂相比,离子液体催化剂的催化性能更高,且重复使用7次其催化性能未见明显降低.傅里叶-红外光谱(FT-IR)分析表明:PET醇解过程由链内酯键断裂和链末端酯键断裂协同完成.     

褐煤提质废物制备高端节能环保材料关键技术与示范

该课题以褐煤提质技术、提质废物及燃煤粉煤灰为研究对象,针对褐煤含水和灰分高、提质固废利用率低及粉煤灰综合利用率低,废渣中含有诸如腐植酸、燃料元素等高质成份等问题,开展褐煤提质、提质废渣及粉煤灰的综合利用研究。上一年度进行了褐煤提质新工艺以及产品性能检测等研究工作,并完成了长春国传能源科技开发有限公司年产50万吨/年提质褐煤项目的选址、备案及环境影响评价等项目前期工作的基础上,本年度完成了50万吨/年洗选蒸脱法褐煤提质生产线的设计与设备的安装和调试工作,其中关键设备高压蒸脱槽及与之配套的三项(二次蒸汽、物料煤、灰水)分离器、疏水罐等的设计和制造工作已近完成,并完成了四套高压蒸脱器及配套装置的制造、安装与调试工作;到目前为止已生产出了提质褐煤产品5万吨;此外,对于褐煤提质废物粉煤灰的研究也取得了较好进展。上一年度完成了粉煤灰熔体基础物性分析工作,以及粉煤灰制备纤维复合外墙和多孔外墙保温材料的工艺和影响因素的研究工作。本年度对粉煤灰制备纤维复合外墙的最优生产工艺进行了更为深入的研究,并完成了10万立方米纤维复合外墙保温材料示范线的建设、设备选型和调试等工作,并进行了部分产品的试生产;对于5万立方米多孔外墙保温材料的示范线工程已经完成建设工作,现正进行设备的选型和部分制造工作。此外,对于纤维产品进行了热学性能以及基础物性的分析和测试研究,同时,对于新型轻质墙板保温材料的制备工艺和产品系能进行了系统的研究,取得了性能良好的轻质保温材料产品。截止到目前为止,该课题总计申请国家发明专利2项,获得国家授权发明专利5项,发表文章4篇,其中,本年度获得国家授权发明专利2项,发表文章3篇,通过该课题的研究可以为褐煤提质废渣及粉煤灰高值利用、为我国褐煤资源丰富但水资源贫乏的蒙东地区工牧业用水提供新的途径,课题研究属于典型的能源废物高值化利用项目。