Al-MSU-S(Y)催化剂上对苯二酚与叔丁醇的烷基化反应

合成了不同Al含量的介孔分子筛MSU-S(Y)(Al-MSU-S(Y))催化剂,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)方法对它们的结构和表面酸量进行了表征;考察了Al-MSU-S(Y)催化剂在对苯二酚与叔丁醇烷基化反应中的催化活性。实验结果表明,随Al含量的增加,Al-MSU-S(Y)催化剂的介孔结构变得无序,而且Al-MSU-S(Y)催化剂的活性与其表面强酸位的酸量有关。Al质量分数5%的Al-MSU-S(Y)催化剂具有规整的介孔结构,其表面强酸位的酸量最多,表现出良好的催化活性,在140℃时对苯二酚的转化率和2-叔丁基对苯二酚(2-TBHQ)的收率分别为62.2%和44.7%,催化剂重复使用3次后,2-TBHQ的收率仅降至41.5%。该催化剂不仅性能稳定而且可重复使用。

超临界CO_2与叔丁醇二元系统高压相平衡研究

采用固定体积可视观察法测量装置测定了CO2与叔丁醇在323.2-353.2 K温度范围内于不同压力下的平衡数据, 并运用Peng-Robinson状态方程（PR）和Van der Waals-2混合规则建立了相平衡模型, 通过非线性最小二乘法优化计算得到了不同温度下的模型参数. 并得到了模型参数与温度的表达式, 分别为k12=-199.2066＋1.8136T-0.00548T2＋5.50×10-6T3; n12=-384.5626＋3.4960T-0.01056T2＋1.06×10-5T3.获得了此体系在不同组成下的临界压力、临界温度、临界摩尔体积、临界压缩因子和临界密度等临界性质. 研究结果表明, CO2与叔丁醇二元体系的临界温度、临界压力和临界压缩因子均随着临界CO2组成的增加而降低.

含叔丁醇体系的汽液平衡测定和关联

测定了正己烷─叔丁醇，正庚烷─叔丁醇体系的常压汽液平衡数据。采用马丁─侯状态方程、Ｗｉｌｓｏｎ、ＮＲＴＬ活度系数模型关联了实验数据，计算值与实验值吻合较好。

TS1/H_2O_2催化氧化体系在超临界CO_2中应用的研究

对超临界CO2 条件存在时TS - 1/H2O2 氧化体系进行了研究。所选择的反应分别是苯乙烯的氧化和叔丁醇的氧化。实验结果表明, TS - 1可以在超临界CO2 中保持较高的活性和选择性, 但反应结果都不如无超临界CO2 存在时的情况。其中对于苯乙烯氧化反应, H2O2 的有效利用率可以达到 78 4%以上; 而对于叔丁醇氧化, H2O2 的利用率则较低。经分析认为, 这是由于H2O2 水溶液和超临界CO2 的相容性较差, 在 TS - 1/H2O2氧化体系中引入超临界CO2 条件造成负面影响。

叔丁醇-乙二醇独乙醚-水-乙基叔丁基乙二醚四元汽-液平衡研究

用改进的汽-液双循环平衡釜测定了含有叔丁醇、乙二醇独乙醚、水和乙基叔丁基乙二醚溶液的六个二元和一个四元体系及叔丁醇-乙二醇独乙醚-水三元体系的汽-液平衡数据。还用液-液平衡釜和Pratt釜测定了水和乙基叔丁基乙二醚体系的互溶度,汽-液平衡数据和共沸组成。用非线性最小二乘法关联了Wilson和NRTL方程的能量参数,推算了三元和四元体系的汽-液平衡。推算的泡点和汽相组成与实验数据相当吻合。

离子液体萃取精馏叔丁醇-水二元共沸体系流程模拟

采用Aspen Plus流程模拟软件对叔丁醇-水体系的萃取精馏过程进行流程模拟,采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][AC])和传统溶剂乙二醇分别作为萃取剂,并对二者分别作为萃取剂的流程进行对比。通过灵敏度分析工具(Sensitivity)考查了溶剂比、理论塔板数、回流比、原料进料位置和溶剂进料位置对分离效果的影响。结果显示,采用[EMIM][AC]萃取分离叔丁醇-水二元共沸体系的最佳工艺优化条件为:全塔理论塔板数为25,回流比为0.9,溶剂比为0.7,原料和萃取剂进料位置分别为第15块理论板和第2块理论板,塔顶关键轻组分叔丁醇质量分数为0.999,收率为99.9%,同时,[EMIM][AC]的回收率达到100%。与乙二醇相比,[EMIM][AC]作为萃取剂的萃取精馏塔塔顶和塔底能耗分别减少了32.72%和45.19%。