C102大孔强酸性阳离子交换树脂催化剂的制备与应用

以ＮＢ－ １ 型弱极性溶剂为致孔剂合成的ＳＴ－ ＤＶＢ 共聚体为骨架，经氯化、磺化制得Ｃ１０２ 大孔阳离子交换树脂。在绝热反应器中将其用作壬烯与苯酚的烷基化反应催化剂，在空速９ ｈ － １ 、反应温度８８ ～１３０ ℃的条件下，６００ ｈ连续反应后壬烯转化率≥９４ ％ ，壬基酚选择性达９５ ％ ；在等温反应器中用作二甘醇分子内脱水环化反应的催化剂，在空速为０－４ ｈ － １ 、平均床温１５５ ℃下，连续反应３８０ ｈ 后二甘醇的单程转化率≥６２－９ ％ 。

耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的合成及应用

综述了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的合成方法,介绍了一些应用实例,并对今后的开发提出了建议。

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2

以三种类型的强酸性阳离子交换树脂(聚苯乙烯磺酸树脂、酚醛磺酸树脂和全氟磺酸树脂)为催化剂进行环十二碳-烯的普林斯反应,合成了14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2.考察了该三种树脂的催化性能,并与苯磺酸和对甲苯磺酸的催化性能作了比较.考察了孔径、粒度及反应条件(温度、时间、催化剂用量等)对聚苯乙烯磺酸树脂催化性能的影响.实验结果表明:全氟磺酸树脂和交联大孔聚苯乙烯磺酸树脂(交联度10%,孔径3.9×10^(2)A,比表面积20m^(2)/g)具有良好的催化性能.

强酸型阳离子交换树脂催化剂预处理研究

本文分别采用静态和动态法对苯乙烯－二乙烯基苯强酸型阳离子交换树脂催化剂进行了预处理研究。结果表明在强酸型阳离子交换树脂催化剂中有５％ ～１５％ 的磺酸基团属于快速流失部分，经过预处理可以预先除去，进而可提高催化剂的使用寿命。预处理后的树脂催化剂应用于丙烯水合反应：在１４０℃、８．０ＭＰａ、丙烯空速０．３ｈ－ １、水烯摩尔比１３．６ 的反应条件下表现出很高的活性和稳定性。

耐温强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸丁酯

开发了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂，采用此催化剂，以乙酸和正丁醇为原料合成了乙酸丁酯。用13C核磁共振光谱表征了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的结构；在工业生产条件下，对比了不同强酸性阳离子交换树脂催化剂的活性；以耐温强酸性阳离子交换树脂为催化剂，考察了进料量对乙酸转化率的影响及催化剂的稳定性。实验结果表明，以耐温强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成乙酸丁酯，在反应釜温度120℃、分馏柱顶部温度91～92℃、正丁醇与乙酸摩尔比1．02、进料量60mL／h的条件下，乙酸的转化率为95．1％，达到了采用硫酸催化剂时的水平。耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的寿命在500h以上，稳定性好，具有较好的工业化前景。

强酸性离子交换树脂作为丙烯酸酯化反应催化剂的性能研究

本文以丙烯酸、正辛醇为原料,强酸性离子交换树脂作为催化剂,催化酯化反应。考察了催化剂用量、种类、以及催化剂循环使用次数对酯化率的影响,并考察了催化剂的使用温度范围。结果表明,NKC-9型强酸性离子交换树脂具有良好的催化活性,在醇酸摩尔比为1.2∶1,催化剂用量为酸醇总质量的7%,105℃下回流分水5.0h的反应条件下,最高酯化率可达97.8%;并且该强酸性离子交换树脂的催化性能比较稳定,可以多次循环使用,重复使用10次时,其酯化率仍在90%以上,从而可实现易分离、可循环的目的。

强酸性阳离子交换树脂催化合成丁二酸二丁酯

用强酸性阳离子交换树脂催化丁二酸和正丁醇的酯化反应 ,合成了丁二酸二丁酯。研究了影响反应的因素和催化剂的重复使用性能 ,在丁二酸 2 5mmol,正丁醇 2 0 0mmol和催化剂 1 .5g,回流分水 1 2 0min的反应条件下 ,酯化率达 95 .7%。催化剂套用 5次 ,其活性未发生明显变化。

强酸性阳离子交换树脂催化合成棕榈酸甲酯

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂催化合成棕榈酸甲酯,考察了树脂类型、酸醇物质的量比、反应温度、催化剂用量、脱水剂无水CaCl2用量、反应时间和催化剂重复使用次数对棕榈酸转化率的影响。结果表明:NKC-9型树脂催化合成棕榈酸甲酯的效果较好;NKC-9型树脂催化反应的最佳条件为:酸醇物质的量比1∶2,反应温度70℃,催化剂用量50%(占棕榈酸质量),脱水剂无水CaCl2用量10%(占催化剂质量),反应时间3 h;在反应的最佳条件下,棕榈酸转化率可达95.36%;催化剂重复使用6次后棕榈酸转化率仍保持在90%以上。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异辛酯动力学

以Amerlyst 15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对乙酸与异辛醇酯化合成乙酸异辛酯的反应过程进行了研究。考察了搅拌转速、催化剂粒径、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对酯化反应速率的影响;在消除内外扩散影响的条件下,进行了本征反应动力学实验。在343.15～363.15K范围内,采用拟均相动力学模型对实验数据进行关联,得到正逆反应速率常数的指数前因子分别为5061,12.78L/(mol·g·min),正逆反应的活化能分别为54.43,37.68kJ/mol。

大孔强酸性阳离子交换树脂催化合成柠檬酸三丁酯

以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂,研究了环保型增塑剂柠檬酸三丁酯的合成及分离提纯工艺条件。通过对诸多反应影响因素的考察,得到了最佳反应条件:n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:4.5,催化剂用量为20%(以柠檬酸计算),反应温度130℃,酯化率94.3%。研究了反应产物的精制条件,最终得到纯度大于99.5%的产品。

强酸性阳离子交换树脂催化合成马来酸二异戊酯

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂催化异戊醇与马来酸酐反应合成了马来酸二异戊酯。在马来酸酐5 0mmol,异戊醇 2 0 0mmol和强酸性阳离子交换树脂 4.0g ,回流分水 60min的条件下 ,马来酸二异戊酯收率达 92 .2 %。树脂重复使用 5次 。

强酸性阳离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯的动力学研究

以强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 15作为催化剂,研究了醋酸与正丁醇合成醋酸正丁酯的反应动力学;考察了搅拌速度、催化剂粒径、温度、催化剂用量,以及酸醇物质的量之比对醋酸转化率的影响;建立了拟均相动力学模型,对实验数据进行了拟合,并估算了相应的动力学参数.结果表明,由拟均相动力学模型得到的计算值与实验值吻合较好.

耐高温强酸性阳离子交换树脂催化桐油酯化反应性能研究

采用自主开发的耐高温强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对其在桐油酯化反应中的催化性能进行了研究。用ASAP2400吸附仪表征了耐高温强酸性阳离子交换树脂催化剂制备过程中的聚合、卤化、磺化共聚物的物理结构。结果表明:该催化剂孔容较常规树脂催化剂的大,孔径较集中;在反应温度75℃、醇油摩尔比8∶1、油脂进料空速1.0 h-1的反应条件下,耐高温强酸性阳离子交换树脂催化桐油酯化的酯化率可达到93%以上,高于常规树脂,且其使用寿命大于1 500 h,稳定性较好。

强酸性阳离子交换树脂催化玉米原油环氧化的研究

以强酸性阳离子交换树脂NKC-9为催化剂、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)为助催化剂,使用低浓度双氧水与甲酸原位反应生成过氧甲酸(PA);以PA为氧化剂、玉米原油为原料合成环氧玉米油。考察了EDTA-Na2、NKC-9、双氧水、甲酸溶液的用量,反应温度,反应时间对环氧化反应的影响,确定了最佳反应工艺条件为:EDTA-Na2、NKC-9、双氧水、甲酸溶液的用量分别为玉米原油质量的0.01%、13%、110%、17%,反应温度55℃,反应时间6 h。在最佳反应条件下,环氧玉米油的环氧值达到6.49%,环氧率为85.85%,未反应率为2.83%,开环率为11.32%;与传统硫酸催化工艺相比,使用NKC-9催化产品的环氧率比硫酸催化高,并且开环率低约0.7个百分点。

对羟基苯甲酸丙酯的强酸性阳离子交换树脂催化合成研究

以对羟基苯甲酸和正丙醇为原料，强酸性阳离子交换树脂为催化剂，经过回流脱水酯化法直接合成对羟基苯甲酸丙酯。探讨了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等条件对合成反应的影响。得到的最佳合成工艺条件为：对羟基苯甲酸用量为0.1mol的前提下，反应温度85-90℃、反应时间2.5h、丙醇与对羟基苯甲酸的摩尔比为3.0∶1、催化剂用量为反应物料总质量的2.0%，此时反应的酯化率为97.5%。催化剂不经处理可循环使用多次，而且具有价格低廉、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异丙烯酯

以乙烯酮和丙酮为原料，用强酸性离子交换树脂代替浓硫酸作为催化剂，直接酯化合成乙酰丙酮的中间体乙酸异丙烯酯。研究了催化剂种类、催化剂用量、催化剂重复使用次数和反应时间对反应的影响。实验结果表明，D072离子交换树脂催化效果较佳。最佳工艺条件为：反应温度57～70℃，反应时间8h，催化剂用量5％（以丙酮质量为基准），在此条件下，酯收率可达45％。采用的催化剂不经处理重复使用4次，其催化活性基本与初始活性持平，显示了较好的稳定性。同时具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备和无环境污染等优点。

强酸性阳离子交换树脂催化合成己二酸二丁酯

在强酸性阳离子交换树脂存在下 ,由己二酸和正丁醇制备了己二酸二丁酯。当己二酸和正丁醇的摩尔比为 0 .0 5∶0 .2 0 ,强酸性阳离子交换树脂用量 2 .5 g ,回流分水 10 0min ,酯收率达 96 .9%

强酸性阳离子交换树脂催化合成食用香料乙酸辛酯

乙酸辛酯具有橘子、茉莉和桃子的香气,可用作食用香料,其生产方法是以强酸性阳离子交换树脂(Amberlyst 15)为催化剂,以乙酸与正辛醇为原料直接酯化合成。本文考察了反应温度、酸醇摩尔配比、催化剂的用量、反应时间等因素对酯化反应的影响,确定了适宜的反应条件,为乙酸辛酯的工业化生产提供重要的基础依据。实验结果表明,强酸性阳离子交换树脂显示出良好的催化活性,较佳的反应条件:反应温度为90℃,酸醇摩尔配比为1∶1,催化剂的用量为10%(占乙酸质量百分数),反应时间为3h,在此反应条件下酯化率可达58%以上。采用的催化剂循环使用5次后,酯化率仍可达55%以上,保持着较高的催化活性,并且催化剂具有分离简单、无腐蚀设备、无环境污染等优点。

微波协同强酸性阳离子交换树脂催化湿地松香异构化反应

研究以乙醇为溶剂,在不同加热方式下强酸性阳离子交换树脂对湿地松香的催化异构化反应。结果表明,在普通回流加热方式下,强酸性阳离子交换树脂催化湿地松香的异构化反应主要表现为酸催化作用;微波辐照加热能大大加快强酸性阳离子交换树脂的催化异构化反应,反应2h后,枞酸型树脂酸的异构化反应已达到平衡,枞酸和异海松酸成为异构平衡溶液的主要树脂酸,在过滤回收催化剂后,通过枞酸十二胺盐结晶法分离提纯。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸丁酯研究

利用强酸性阳离子交换树脂作为固体酸催化剂，研究了正丁醇、异丁醇及仲丁醇与冰乙酸催化酯化合成相应乙酸丁酯的催化性能。发现正丁醇、异丁醇的催化反应快于仲丁醇；树脂催化剂在异丁醇酯化反应中的稳定性好，选择性高，有较好的工业化前景。