苯选择加氢制环己烯催化剂和催化工艺进展

环己烯及其下游产品涉及国计民生诸多领域。苯选择加氢与传统路线相比,无安全隐患、资源节约和环境友好,具有显著的经济和社会效益。本文,笔者简述了郑州大学等单位经过10余年协同创新,在苯选择加氢催化技术方面取得的进展,包括主要科技创新、第三方评价和社会评价等。     

环己醇装置工艺设计中失误的分析

一、硫化物对环己醇装置的影响环己醇装置是尼龙６６盐工程引进日本旭化成三套主装置之一，技术复杂，特别是苯的部分加氢反应对原料及公用工程要求程度特别高。苯与氢反应一条路线是部分加氢生成环己烯，环己烯加氢生成环已烷，另一条路线是苯完全加氢生成环己烷。如何最...     

新型两亲性β沸石的制备及催化性能研究

采用水热法合成了V-Co-β和V-Ni-β沸石,并以TMS对V-Co-β和V-Ni-β沸石进行表面修饰,制备了两亲性沸石催化剂.运用XRD、FT-IR和SEM等技术对样品进行了表征.考察了样品在环己烯水化相界面反应中的催化性能.结果表明,改性后的沸石骨架未被破坏,能分布于水、油两相界面,V-Co-β沸石对环己烯水化的相界面反应表现出优良的催化活性,在反应温度为100℃,反应时间为4 h,环己烯与水的体积比为1∶1,相界面面积(cm2)与催化剂质量(mg)比为1∶0.175,环己烯的厚度为0.3 cm,在不加共溶剂及静置的反应条件下,环己烯的水合率和环己醇的选择性分别为6.5%和53.3%.     

锰配合物促进CuO-TiO2光催化分子氧氧化环己烯的研究

以醋酸铜、氢氧化钠、钛酸正丁酯为原料及PEG6000为活性剂,采用共沉淀法制备了CuO-TiO2复合型半导体氧化物催化剂,借助固体紫外、氮气吸附脱附、XRD、TEM对其进行了表征,考察了催化剂在可见光照射下分子氧选择氧化环己烯反应过程的光催化性能.结果表明,CuO-TiO2在催化该光化学反应时显示比其纯氧化物稍高的催化活性,而且金属配合物的加入能不同程度地促进光催化反应,其中8-羟基喹啉锰类配合物的促进作用最显著.在优化反应条件下,环己烯的转化率为32.2%,氧化产物为环氧环己烷、环己烯醇和环己烯酮.     

以葡萄糖为配基的新型Salen Mn(Ⅲ)催化剂的合成及环氧化催化性能研究（英文）

通过两分子葡萄糖与一分子邻苯二胺缩合反应得到新型葡萄糖配基Salen配体.再通过配位反应使新型配体与Mn(Ⅲ)配位生成葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂.采用UV-Vis,FT-IR,化学分析法和高斯03软件(Hartree-Fock/3-21G+)对该催化剂进行表征.结果表明新型葡萄糖配基Salen配体与传统Salen配体结构相似,都能与Mn(Ⅲ)配位.以环己烯、反式二苯乙烯和苯乙烯为反应底物考察了葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂的环氧化催化活性.从环氧化结果可以看出葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂在环己烯的环氧化反应中催化性能最佳,而且在反式二苯乙烯和苯乙烯的环氧化反应中显示出一定的手性催化诱导作用.     

磷钨酸季铵盐催化环己烯氧化的研究

以质量分数为30%的H2O2作氧化剂,考察了磷钨酸季铵盐(Q3PW12O40)催化环己烯氧化合成己二酸的可能性.结果表明,在没有有机溶剂存在的情况下,磷钨酸十八烷基三甲基铵催化环己烯氧化合成己二酸的活性较高,在物质的量之比为n(环己烯)∶n(催化剂)∶n(H2O2)=100∶0.2∶538,反应温度为82℃,反应时间为30h时,己二酸的收率为81.9%.讨论了反应时间和催化剂中季铵阳离子种类对催化剂活性的影响.     

活性炭负载P-Mo-W杂多酸催化苯硝化反应活性的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备了负载磷钼钨杂多酸催化剂,利用XRD和IR对催化剂进行了表征,并对其苯的催化硝化反应活性进行初步评价,考察了钼钨比、负载量、催化剂用量、反应时间等因素对硝基苯收率的影响.结果表明,活性炭负载后,催化剂仍保持了杂多酸的Keggin结构,并表现出较强的催化硝化反应活性,在适宜条件下,硝基苯收率可达到73.20%.     

固体酸SO4^2-/ZrO2-Al2O3催化合成乙腈的研究

合成了由乙酸与氨气合成乙腈的催化剂固体酸SO2-4/ZrO2-Al2O3,该催化剂具有催化效率高、选择性好、对环境无污染等特点,使乙腈产品产率由30%提高到85%,纯度提高到99.1%.     

FCC汽油加氢多功能催化剂的评价及工艺优化

针对FCC汽油加氢改质技术要求,制备得到了多功能催化剂。针对硫含量100μg/g的FCC汽油原料,生产硫含量10μg/g的加氢产品,其辛烷值损失0.7单位。相对于原料,其加氢产品烯烃降量5v%~8v%,芳烃增量1v%~3v%,异构烃增量2v%~3v%,说明该催化剂在加氢脱硫的同时,达到了烯烃定向转化,保持了辛烷值损失较小的目的。该催化剂在具有加氢脱硫和辛烷值恢复功能的同时,还具有抑制H_2S反生成硫醇活性,因此可以减少现有部分选择性加氢脱硫工艺需要添加抑制硫醇生成的反应器,降低了装置的投资。从加氢产品的各项指标综合考察,催化剂的最优评价工艺参数为:反应温度320℃以上,反应压力2.0~2.5 MPa,氢油比200~300,催化剂装填的体积空速1.5~2.0h-1。     

冠醚催化合成香豆素

在固-液相转移催化条件下,以二苯并-18-冠-6(DB18C6)为相转移催化剂,甲苯为溶剂,对于以氟化钾催化剂合成香豆素有增催化作用,使产率从64.4%提高到78.8%,反应时间缩短,最佳摩尔比为水杨醛∶乙酐∶氟化钾∶DB18C6=1∶3.1∶0.7∶0.05。     

杂多酸盐异构体催化合成丁酸正戊酯

研究了以(α,β1,β2,β3-)SiW11Co为催化剂催化合成丁酸正戊酯,探讨了各种因素对产品收率的影响.实验表明,β2-SiW11Co具有较好的催化活性,以β2-SiW11Co为催化剂,适宜反应条件是醇酸比为1.8︰1,反应时间为1.5 h,催化剂用量为反应物料总量的2.3%,反应温度为125～135℃,在此条件下,产品收率为85.1%.     

生物质炭磺酸催化异丁醛环化反应

以樟树枝为原料,将其炭化后再磺化,制备了一种新型生物质炭基磺酸催化剂.利用红外光谱和热重分析等方法对其进行了表征.研究了该催化剂在异丁醛环化反应中的催化性能,系统考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对反应产物2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷收率的影响.实验结果表明:在反应温度25℃,催化剂用量为异丁醛质量的2%,反应时间2.5 h时,2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率可达90.7%.樟树枝炭磺酸在异丁醛环化三聚反应中具有较好的催化效果和重复使用性能.     

相转移催化合成对硝基苯乙醚

相转移催化技术是近20年来发展起来的一种有机合成新方法。国内有文献报道,应用相转移催化法制备对硝基苯乙醚,具有反应时间短,流程简单,反应条件温和,能耗低等优点。本文就催化剂种类、反应时间及催化剂用量对转化率的影响进行了探讨,发现苄基三乙基氯化铵是较好的相转移催化剂。     

采用催化加氢工艺提高乙二醇UV值的研究

乙二醇的UV值是衡量乙二醇质量的一个重要指标,基于此,结合乙二醇的性质、传统生产工艺、草酸酯加氢合成路径等,对催化加氢工艺提高乙二醇UV值进行研究。结果表明,催化加氢温度控制在90℃,化学反应时间8h,氢气压力0.3MPa,加圧蒸留保持120℃的温度和0.09MPa的真空度,是最佳的优化条件。     

TiSiW12O40／TiO2催化合成邻苯二甲酸二丁酯

报道了新型催化剂ＴｉＳｉＷ１２Ｏ４０／ＴｉＯ２催化酯化合成邻苯二甲酸二丁酯的醇酸比，催化剂用量，带水剂等因素对酯收率的影响。实验表明，在以苯作带水剂，催化剂的用量为反应液的１．１％，醇酸摩尔比为３．１：１，酯化反应时间为２．５ｈ，邻苯二甲酸二丁酯的收率达９８．８％，超过硫酸、磷钨酸，ＳｎＳｉＷ１２Ｏ４０／ＳｎＯ２的催化水平。     

磷钨酸锌绿色催化合成苯甲醛

用磷钨酸和氯化锌为起始原料合成了磷钨酸锌,并用来催化30%双氧水氧化苯甲醇制备苯甲醛的反应.讨论了焙烧温度、催化剂用量、氧化剂用量、反应温度、反应时间五种因素对催化活性的影响,从而确定了最佳反应条件,同时还研究了催化剂的重复使用性能和在其他醇氧化反应中的活性.     

微波辐射活性炭负载磷钨酸催化α-蒎烯异构化反应

研究了微波辐射活性炭负载磷钨酸催化α-蒎烯异构化反应,考察了催化剂负载量、催化剂用量、溶剂、微波辐射功率和时间对异构化反应的影响.结果表明:微波辐射对活性炭负载磷钨酸催化α-蒎烯异构化反应具有很大的促进作用.     

相转移催化在烯烃氧化合成酮类物质中的应用

系统地总结了相转移催化和逆向相转移催化在烯烃氧化合成酮类物质中的应用,在烯烃氧化合成酮类物质的过程中,季铵盐、聚乙-二醇均是非常优良的相转移催化剂,环糊精及其衍生物是一类典型的逆向相转移催化剂.     

聚乙二醇催化合成α-丁基苯乙腈

苯乙腈在氢氧化钠、1-溴丁烷及相转移催化剂聚乙二醇作用下可顺利地发生α-丁基化反应,不同分子量的聚乙二醇具有不同的催化效力,溶剂、温度及催化剂用量对本反应均有重要影响.     

离子交换树脂非均相催化酯化合成丙烯酸丁酯

研究了在间歇搅拌釜中以阳离子交换树脂为催化剂，由丙烯酸和丁醇合成丙烯酸丁酯。分别考察了不同类型离子交换树脂的催化酯化作用，并且研究了搅拌速度、催化剂用量以及反应温度对酯化反应的影响。研究结果表明以KNC9型离子交换树脂在373.15-393.15K温度下具有最好的催化酯化作用。