用Et_3NHCl-AlCl_3离子液体催化异丁烷/丁烯的烷基化反应

用盐酸三乙基胺和无水AlCl_3构成的离子液体催化异丁烷与丁烯的烷基化反应。结果表明,该室温离子液体有着较好的催化活性,当参与合成的无水AlCl_3摩尔分数为0.67,烷基化反应温度为65℃时,丁烯转化率达100％,烷基化油收率达到转化的丁烯体积的160％以上,对C_8的选择性为50％以上,并且离子液体可以重复使用。

改性离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

向由无水三氯化铝和盐酸三乙基胺合成的离子液体中溶入不同过渡金属(铜、铁、锌等)离子,考察它们对离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应性能的影响。结果表明:过渡金属离子的加入能不同程度地影响离子液体的催化性能。溶入Cu2+和Cu+后,离子液体的催化性能有显著的改善,当Cu2+的摩尔加入量为三氯化铝的5%时,烷基化油收率达到丁烯体积的178%,对C8的选择性为75%,烷基化油辛烷值(RON)为92 2,并且离子液体可以重复使用。

离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

合成出一系列具有不同阴离子或阳离子结构的离子液体 ,并在高压釜中评价了这些离子液体对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化效果以及相关反应条件的影响。实验结果表明 ,由无水三氯化铝参与合成的离子液体催化性能较好 ,其活性来源于 [Al2 Cl7]-。阳离子的类型影响产物的选择性 ,反应过程中烷基化油容易与离子液体分离。当烷、烯体积比为 4 0 ,反应温度为 6 5℃及反应时间为 2min时 ,烷基化油收率达到进料丁烯体积的 15 6 % ,其中C8组分的含量可以达到 5 7%以上 ,在催化反应过程中 ,离子液体可以重复使用。

重油催化裂化轻柴油不安定性组分的研究

对重油催化裂化轻柴油进行碱洗、白土吸附、酸洗以及采用石油大学开发的RS剂精制 ,探讨催化裂化柴油中的不安定组分。结果表明 ,常规的脱硫、脱氮方法精制效果不明显或是工艺不适于工业应用。实验进一步发现 ,除了硫、氮杂原子化合物外 ,催化裂化柴油中还含有相当数量的酚类物质 ,总量约占柴油的 0 1%～0 5 % (质量分数 ) ,这些酚类是引起柴油不安定的最重要的化合物 ,能明显加剧柴油的不安定性。在不脱除硫、氮的条件下 ,仅脱除这些酚类物质就能大幅度提高柴油的安定性。开发的RS精制剂能有效脱除柴油中的酚类物质 ,从而显著提高催化裂化柴油的安定性。

重油催化裂化柴油非加氢精制新技术

介绍了石油大学 (北京 )开发的重油催化裂化柴油RS剂精制新技术及其工业应用情况 ,该技术能显著提高重油催化裂化柴油的安定性 ,精制油安定性达到国家一级品标准 ,工艺过程简单 ,加工费用低 。

CuCl对Et_3NHCl/AlCl_3离子液体催化性能的影响

用CuCl对Et3 NHCl/AlCl3 离子液体进行改性 ,并考察了其对异丁烷 丁烯烷基化反应的催化性能 .结果表明 ,烷基化油的收率达到 178% ,C8组分的含量达到 85 % ,辛烷值 (RON)达到 94 8.通过结构组成及电荷分布分析可知 ,在CuCl改性的Et3 NHCl/AlCl3 离子液体中形成了新的配位结构AlCl4CuCl-,它作为更好的碳正离子受体 ,在反应过程中可降低碳正离子的浓度 ,进而降低烯烃的聚合程度 ,抑制较长碳链烷烃的生成 ,改善烷基化油的组成 .

用[BMIM][Cu_2Cl_3]离子液体萃取脱除汽油中的硫化物

以不同的IL(ionicliquid)/油质量比,采用[BMIM][Cu2Cl3]([BMIM]=1butyl3methylimidazolium)对模型汽油和商品汽油进行单步和多步萃取脱硫实验;并合成几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体,评价和比较了离子液体对商品汽油的萃取脱硫性能的影响。实验结果表明,具有较好的水稳定性和常温流动性的[BMIM][Cu2Cl3]离子液体硫容较高,在IL/油质量比为1∶3时,经多步萃取后,油品中的硫质量分数降至20×10-6～30×10-6,累计脱硫率超过95%。汽油中其他组分对脱硫效果影响很小。[BMIM][Cu2Cl3]与汽油形成稳定的两相系统,分离方便。离子液体脱硫能力可以通过四氯化碳反萃取完全恢复。

氯铝酸离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应

合成含有不同阴离子和阳离子的AlCl3/Et3NHCl类离子液体,通过加入过渡金属氯化物对2AlCl3/Et3NHCl进行改性。用快速原子轰击质谱仪考察了这些离子液体的阴离子结构,并在高压釜中考察了不同离子液体对异丁烷/丁烯烷基化反应的催化能力。结果表明,氯铝酸类离子液体中的阴离子Al2Cl7-是影响烷基化反应催化活性的主要原因;不同AlCl3/Et3NHCl摩尔比能够改变离子液体的酸强度,并影响烷基化的选择性。加入CuCl2的2AlCl3/Et3NHCl产生了新的阴离子,使烷基化油中C8含量明显提高。改性后的2AlCl3/Et3NHCl离子液体是异丁烷/丁烯烷基化反应的良好催化剂。

异丁烷与C_4烯烃烷基化反应机理的研究及进展

论述了异丁烷与C4 烯烃进行烷基化反应的主要机理 ;对离子液体等新型催化剂在进行烷基化反应时的反应机理的研究进展进行了综述 ;

离子液体的离子存在形式和物性研究

离子液体是公认的21世纪最有希望的绿色溶剂和催化剂之一,要想很好地利用它,必须了解其相关的物性。离子液体的物性及与研究息息相关的离子液体中阴离子的存在形式作了较细致的综述,意在为离子液体的物性研究和应用提供信息和数据。

磷钨酸盐催化果糖水解制备5-羟甲基糠醛

以磷钨酸盐为催化剂,研究了其对果糖水解过程的影响,考察了反应时间、温度、催化剂种类及用量等因素对5-羟甲基糠醛(5-HMF)收率的影响。实验结果表明:160℃时在二甲基亚砜(DMSO)中,以CePW12O40为催化剂,反应8 h,5-HMF的收率最高为99.2%;该催化剂循环使用6次,仍能保持较高活性,5-HMF的收率仍能保持90.5%。与传统加热方法相比,微波加热可明显加快反应速率,缩短反应时间。

Beta分子筛中Al的分布和Brφnsted酸的酸性强度

基于量子化学中的密度泛函理论(DFT),研究了Beta分子筛中骨架Al在9个不同T位的分布和Brφnsted酸的分布及其强度.计算采用8T簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法,得到了不同T位的Al/Si替代能、(Al,H)/Si替代能和质子亲和势,以及碱性探针分子NH3在Beta分子筛酸性位的吸附能.结果表明,骨架Al和Brφnsted酸优生位于Beta分子筛的T5和T6位;其中酸性最强的位置是Al5-O14-Si9,最弱的位置是Al7-O3-Si1.

用于CO_2吸收的氨基功能化固载离子液体的合成与表征

以多孔硅胶为载体,采用有机-无机嫁接的方法在硅胶表面合成氨基功能化的离子液体。通过元素分析,碳核磁共振确定该固体材料的组成和结构。通过热重分析、BET等手段对其性能进行表征,测得该固体材料具有较高的比表面积和较好的热稳定性。35℃时,材料在压力为常压,0.4,0.7与1.0 MPa测得CO2的吸收量分别为0.041,0.068,0.189和0.405mmol/g,且随着压力的增大,其吸附量迅速增加。材料重复使用5次,其CO2吸收量没有明显下降。

纳米Zn/HZSM-5分子筛催化丙烷芳构化

采用低温老化、高温晶化两步法在Na2O-Al2O3-SiO2-四丙基氢氧化铵(TPAOH)-H2O体系中水热合成了纳米ZSM-5分子筛。用BET、N2吸/脱附曲线和NH3-TPD等手段对负载Zn的纳米HZSM-5分子筛结构和酸性进行了表征。结果表明,与微米Zn/HZSM-5分子筛催化剂相比,所制备的纳米Zn/HZSM-5催化剂比表面积明显增大,总酸量和弱酸量增加;在丙烷芳构化反应中,纳米Zn/HZSM-5分子筛具有更佳的催化活性、稳定性和芳烃选择性。

锌改性的分子筛催化剂上丙烷芳构化的研究

在固定床微型反应器上考察了不同分子筛锌改性后催化丙烷芳构化的反应性能。结果表明:具有8元环孔道结构的4A分子筛没有催化活性,几乎无积碳生成,具有10元环孔道结构的ZSM5分子筛以及具有10元环和12元环的MCM22分子筛具有较好的催化性能,积碳生成量MCM22>ZSM5,具有12元环孔道结构的β分子筛虽然也具有一定的催化性能,但是活性较低,且积碳的生成最多。表明分子筛催化剂的芳构化活性与其孔道结构有密切的关系。针对同一种ZSM5分子筛改变硅铝摩尔比的研究结果表明n(SiO2)/n(Al2O3)=38的Zn/HZSM5分子筛具有较好的芳烃选择性。

负载型杂多酸催化甲基丙烯醛氧化合成甲基丙烯酸

以超稳Y沸石、葫芦脲-6((C6H6N4O2)6)和SiO2为载体,H2.25Cs0.7Cu0.25As0.1PMo11VO40(简记为PMo11VO40)杂多酸为活性组分,制备了3种负载型杂多酸催化剂,用于催化甲基丙烯醛(MAL)氧化合成甲基丙烯酸(MAA);采用电感耦合等离子发射光谱、傅里叶变换红外光谱、氮吸附、热重-差热分析、程序升温脱附和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,PMo11VO40/(C6H6N4O2)6催化剂的性能最好,在300℃、停留时间3.0s、n(MAL)∶n(空气)∶n(氮气)∶n(水)=5∶62.5∶12.5∶20的条件下,MAL转化率为83.5%,MAA选择性为89.7%;催化剂酸量的增大有助于提高MAA选择性;适当增大催化剂的比表面积有利于提高MAL转化率。

新型离子液体中汽油脱硫的实验研究

合成了几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体,并评价了这些离子液体对汽油和模型油的萃取脱硫性能.实验结果表明,具有弱Lewis酸性、较好的水稳定性和常温流动性的BMIMCu2Cl3离子液体具有较高的硫容量,同时汽油中其它组分对脱硫效果影响较小,且BMIMCu2Cl3与汽油形成稳定的两相系统,分离方便.

新型木质素基树脂的制备工艺优化及吸附性能评价

以木质素磺酸钠和葡萄糖为原料,采用溶液聚合法制备了一种新型球形木质素基树脂(LBR)。通过正交试验筛选制备LBR的工艺条件,得到制备LBR的优化工艺条件为:木质素磺酸钠用量10 g,聚合反应温度190℃,葡萄糖用量5%(占木质素磺酸钠的质量分数),体系pH 0.5。在此优化条件下,制备的LBR产率达到37.75%。利用红外光谱、热重分析、X衍射分析、扫描电镜及Boehm滴定等分析测试手段对LBR的结构和物性进行了表征和测定,结果表明所制备的LBR是由随机样式极强的无定形高聚物组成,且负载有大量酸性基团(羧基、内酯基和酚羟基);在低于250℃时,LBR具有良好的热稳定性;LBR呈现球形颗粒状,具有发达的微孔结构,较大的比表面积,有效粒径范围在1～10μm之间。此外,室温条件下,LBR对Cr(VI)的饱和吸附量高达74.29 mg/g。

反荷离子及制备方法对Keggin型杂多化合物结构和性质的影响

采用喹啉沉淀法和共沉淀法制备了一系列不同反荷离子的Keggin型杂多化合物(HPCs)催化剂,通过N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、31P固体魔角核磁共振谱、扫描电子显微镜和NH3-程序升温脱附表征,研究了反荷离子和制备方法对HPCs催化剂结构和性能的影响,并考察了该系列催化剂在甲基丙烯醛(MAL)氧化为甲基丙烯酸(MAA)反应中的催化活性。实验结果表明,添加Cs+提高了HPCs催化剂的活性;Cu2+与Cs+的协同作用提高了HPCs催化剂的氧化还原能力和结构稳定性,MAL的转化率达到88.6%,MAA的选择性达到94.9%;含La3+的HPCs催化剂具有较强的酸性,MAA的选择性较高;与共沉淀法相比,喹啉沉淀法制备的HPCs催化剂具有较大的比表面积和较高的MAL氧化活性。

木质素基固体酸的制备与性能评价

以木质素磺酸钠为原料,采用碳化缩聚法制得一种木质素基固体酸,研究了碳化温度对其性能的影响,同时通过酸碱滴定、X射线衍射分析、热重分析、傅立叶红外对木质素基固体酸进行了表征。结果表明,适宜的碳化温度为200~220℃;在碳化过程中,木质素分子中乙酰基和醚键等侧链结构发生断裂,并发生分子内或分子间缩聚交联,形成具有良好热稳定性的无定形芳香族高聚物,其负载磺酸基含量可高达0.35mmol/g。木质素基固体酸的催化活性通过乙酸的酯化反应来表征。酯化结果表明,较于强酸性离子交换树脂Amberlyst-15,此固体酸对乙酸与乙醇酯化反应表现出更好的催化活性。