脂肪酸催化加氢制备长链烷烃研究进展

可再生的脂肪酸等脂质通过催化加氢处理转化为长链烷烃等高值化学品,对实现生物质资源的充分利用,缓解化石能源的过度消耗带来的环境和能源等诸多问题都有重要意义。作者首先介绍了脂肪酸(酯)向长链烷烃转化过程中的热催化手段和常见催化剂,并对该过程中涉及的催化过程与催化机理进行简单总结;随后介绍了光催化与光热催化脂肪酸转化过程的研究进展;最后,介绍了脂肪酸(酯)催化转化为长链烷烃这一过程的未来前景和当前的主要挑战。

长链烷烃异构化分子筛改性研究进展

长链烷烃异构化作为一种重要的油品品质改进技术,被广泛应用于生产高品质清洁油品。长链烷烃异构化反应通常采用双功能分子筛催化剂,其中金属活性中心提供加氢-脱氢功能,分子筛提供适宜酸性中心和适宜孔道结构实现异构化功能,因此对分子筛进行酸性和孔道结构改性调节是提升异构化反应性能的主要方法之一。结合国内外研究进展,详细论述了离子交换改性、分子筛脱铝改性、分子筛脱硅改性及杂原子处理等不同改性方式对分子筛物化性质影响和作用机理及其对长链烷烃异构化反应性能的影响,并结合研究现状对长链烷烃异构化分子筛改性研究进行总结和展望。与单一分子筛改性方式相比,采用多种改性方法的联用对分子筛酸性质和孔道结构的调控更具适用性与灵活性。

化学链低碳烷烃氧化脱氢技术进展

低碳烯烃生产能力是化工行业技术水平的重要标志。随着低碳烯烃市场需求的增加,新型高效的低碳烯烃生产工艺得到了广泛关注。化学链低碳烷烃氧化脱氢技术,通过载氧体中的晶格氧与反应物分子发生反应,实现烷烃分子向烯烃分子的选择性转化,可以提高烯烃产率,有效降低过程能耗和CO_(2)排放。本文针对化学链低碳烷烃氧化脱氢技术,深入分析了载氧体材料的筛选和理论设计、表面活性位和体相氧传输的调控机制、循环稳定性、载氧体的制备、化学链烷烃脱氢反应器和工艺设计优化等方向的研究现状和进展,并系统总结了未来化学链低碳烷烃脱氢技术及相关领域的发展趋势,为化学链烷烃脱氢领域的技术进步提供参考和借鉴。

无乙醇法工业制备的长链烷烃脱氢催化剂性能研究

在工业装置上,以水-乙醇为浸渍液溶剂制备长链烷烃脱氢催化剂,考察了溶剂中乙醇的作用。以N_(2)吸附-脱附、X射线衍射、CO脉冲化学吸附、H_(2)-程序升温还原、热重分析等方法对催化剂进行了表征,并在固定床反应器上对催化剂性能进行了评价。结果表明,以无乙醇添加的精制水作浸渍液溶剂制备的长链烷烃脱氢催化剂具有较高的Pt分散性、脱氢活性及较好的活性稳定性。

长链烷烃临氢异构化Pt/SAPO-11催化剂的研究

以氯铂酸为前驱体,探究不同金属负载量下Pt/SAPO-11催化剂的金属-酸催化功能对长链正构烷烃异构化的影响。研究结果发现:随着Pt负载量的增加,相应的催化剂对正十二烷(n-C_(12))的转化率随之增加,而异构化选择性则呈现先升高后降低的趋势。当Pt负载量为0.25%时,正十二烷的异构化反应可同时获得较好的转化率(63.4%)和选择性(97.3%)。表征结果表明:当Pt金属中心与Bronsted酸性中心的物质的量比值(n_(Pt)/n_(A))保持在合理范围(0.2~0.3)时,Pt/SAPO-11催化剂表现出较佳的长链烷烃异构化活性。

甘蓝型油菜长链烷烃合成相关基因的克隆及其与BnCER1-2的互作

长链烷烃是甘蓝型油菜角质层蜡质的优势组分,在阻止植株的非气孔性水分散失中起主要作用。BnCER1-2催化甘蓝型油菜长链烷烃的生物合成,但BnCER1-2是否通过与其他蛋白互作调控长链烷烃合成还不清楚。前期通过甘蓝型油菜蜡质差异材料转录组筛选获得4个长链烷烃合成相关基因BnCER3.a10、BnCER3.c02、BnCYTB5B.c09、BnCER1-L2.a05。本研究克隆了这4个基因的编码序列,序列分析表明BnCER3.a10/c02和BnCER1-L2.a05前体蛋白具有典型的脂肪酸羟化酶与WAX2C末端结构域,而BnCYTB5B.c09具有Cyt_B5蛋白家族保守结构域。亚细胞定位结果表明,BnCER3.a10/c02、BnCYTB5B.c09和BnCER1-L2.a05均定位于细胞内质网,与BnCER1-2共定位。双分子荧光互补(bimolecular fluorescent complementation,BiFC)与萤火素酶互补试验(luciferase complementation assay,LCA)检测结果表明,BnCER3.a10、BnCYTB5B.c09、BnCER1-L2.a05与BnCER1-2蛋白存在相互作用,而BnCER3.c02与BnCER1-2蛋白不互作。实时荧光定量PCR结果显示,与BnCER1-2的表达模式一致,BnCER3.a10和BnCYTB5B.c09主要在甘蓝型油菜茎/叶中表达,并受干旱胁迫诱导显著上调。BnCER3.a10在NaCl与低温胁迫下表达量显著减少,其中BnCER3.a10受MeJA、ACC诱导显著下调,BnCYTB5B.c09表达受ABA诱导上调。BnCER1-L2.a05在花中的表达量最高,在茎和叶片中的表达量最低,在干旱、低温及NaCl胁迫下转录水平均显著下降,其中SA诱导BnCER1-L2.a05表达上调,而MeJA诱导其表达下调。蜡质差异材料荧光定量PCR结果证实,BnCER3.a10与BnCYTB5B.c09在高蜡(烷)油菜中的表达量显著高于低蜡(烷)油菜,而BnCER1-L2.a05则呈相反变化。综合分析认为,BnCER3.a10和BnCYTB5B.c09可能通过与BnCER1-2互作而促进甘蓝型油菜长链烷烃的生物合成,BnCER1-L2.a05可能通过与BnCER1-2互作负调控长链烷烃的合成。

ZSM-22分子筛的形貌控制合成及催化长链正构烷烃制生物航空煤油性能

采用水热或水-溶剂热合成法,通过加入不同添加剂、溶剂和模板剂,合成了短棒状、长针状、花瓣状、粗棒状、椭球状和粗束状等不同晶体或聚集体形貌的ZSM-22分子筛.采用XRD、 SEM、 N_(2)物理吸附、NH_(3)-TPD和Py-IR等方法对不同形貌HZSM-22催化剂的理化性质进行了表征;并以小桐子油加氢脱氧后得到的混合长链正构烷烃为原料,对其加氢裂化/异构化制生物航空煤油性能进行了评价.结果表明,由长度约120 nm的小晶粒聚集而成的椭球状形貌的C-4催化剂具有较大的比表面积和丰富的孔口B酸量.在此基础上,以不同晶体形貌的HZSM-22分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了Pt/ZSM-22催化剂,发现椭球状样品Pt/C-4催化剂具有优异的加氢裂化/异构化性能和稳定性.长链正构生物烷烃转化率达94.21%,生物航空煤油收率高达47.87%,异正比达6.0.

Ni-Nb_(2)O_(5)γ-Al_(2)O_(3)催化1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧制备长链烷烃的研究

设计了以γ-Al 2O_(3)为酸性载体、非贵金属Ni和Nb_(2)O_(5)为活性中心的催化剂x%Ni-y%Nb_(2)O_(5)γ-Al_(2)O_(3)(x%为Ni质量分数,x=1,2,3,4,5;y%为Nb_(2)O_(5)质量分数,y=10,20),考察催化剂中Ni、Nb_(2)O_(5)含量和反应工艺条件对该催化剂催化生物燃料含氧中间体1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧反应的影响。结果表明:在反应温度为260℃、H_(2)压力为3 MPa、反应时间为24 h的条件下,4%Ni-20%Nb_(2)O_(5)γ-Al_(2)O_(3)催化1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧制备长链烷烃的碳摩尔收率总和达89.6%,其中C_(11)烷烃、C_(12)烷烃和C_(13)烷烃的碳摩尔收率分别为3.8%,8.9%,76.9%;同时,4%Ni-20%Nb_(2)O_(5)γ-Al_(2)O_(3)催化剂具有良好的稳定性,连续催化反应70 h后,C_(11)~C_(13)烷烃的碳摩尔收率总和仍能保持在89.5%。

烷烃链长度对机械力致荧光变色性能影响的研究进展

通过功能化修饰将烷烃链引入具有机械力致荧光变色性能的分子体系中,调控其发光行为,可为制备出性能更加优异的机械力致荧光变色材料奠定基础。通过查阅文献并整理归纳,简要介绍烷烃链长度的差异对同系物的机械力致荧光变色性能影响的研究进展,为进一步探索分子结构与材料性能关系的研究提供参考。

促进链烷烃双分子裂化的催化剂设计

考察了模型化合物在纯烃固定床微反装置上的催化裂化反应行为,验证了链烷烃双分子裂化反应对链烷烃裂化的促进作用,而链烷烃和环状烃类的负氢转移对链烷烃裂化起抑制作用。选择IM-5分子筛作为提高裂化选择性的催化剂的活性组分,对该催化剂在催化裂化ACE装置上进行评价发现,适当引入IM-5分子筛后,转化率增大,循环油中所含可裂化烃类(链烷烃和环烷烃等饱和烃)选择性显著下降,提高了链烷烃的深度裂化能力。

常见亚非原油饱和链烷烃分布特征及主成分分析

采用气相色谱/质谱(GC/MS)方法对10种常见亚非原油中的正构烷烃、姥姣烷(Pr)、植烷(Ph)进行定量分析,并通过基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析,对中国2种典型原油(A9和A10)及8种常见进口亚非原油(A1～A8)进行了鉴别。结果表明:10种原油按照C21前/C22后(C原子数≤21的正构烷烃浓度之和与C原子数≥22的正构烷烃浓度之和比)由高到低排序为A6、A3、A1、A2、A9、A4、A10、A8、A7、A5;10种原油的成熟度由高到低排序为A1=A9、A7、A5、A8、A4、A2=A10、A3、A6;基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析所得的10种原油的分布趋势基本一致,2者右下角一类的分析结果高度一致,但中间一类和左上角一类的分析结果有所差别,前者所得中间一类的分析结果更为优化,将A4、A7、A8和A10原油进一步分成2类,但对A5原油的单独分类趋势有所削弱。

采用系统的方法自动构建链烷烃高温燃烧反应机理（英文）

为了得到合理可靠和简化的反应机理,利用反应机理自动生成程序ReaxGen,构建了正庚烷、异辛烷、正癸烷和正十二烷的高温燃烧反应详细机理;同时分别采用物质产率分析和反应路径流量分析的方法对详细机理进行简化,得到了半详细机理和骨架机理.在较宽的温度和压力条件下,对半详细机理和骨架机理进行了点火延时、层流火焰传播速度和重要物种浓度曲线的模拟并与实验结果比较;最后,图示说明了这些烷烃的主要高温燃烧路径,给出了点火延迟时间的敏感度分析.结果表明:这些机理能够合理描述链烷烃的自点火特性,文中提出的结合ReaxGen程序的机理构建方法和反应路径流量分析的简化方法也可以用于其它烃类的高温燃烧机理构建.

Pt/SAPO-11催化剂上长链烷烃临氢异构化产物分布规律的研究

以正十四烷(C14)在Pt/SAPO11催化剂上的临氢异构化为模型反应,探索了长链烷烃临氢异构化反应机制和产物分布的变化规律。结果表明,反应遵循含过渡态的平行顺序反应机制。温度升高,转化率、多支链异构体和裂解产物的收率持续升高,单支链异构体收率呈先升高后降低的变化规律;压力升高,转化率降低,单甲基异构体选择性明显提高;空速或n(H2)/n(C14)升高,转化率降低,单甲基异构体选择性呈升高趋势。随着反应转化率的升高,支链靠近碳链中心的单甲基异构体分布先增多然后趋于稳定。在压力0.5～1.5MPa、温度310～330℃条件下进行反应,可获得较佳的产物分布。

饱和链烷烃技术测定放牧动物营养状况的几个关键问题

针对利用饱和链烷烃技术测定放牧动物日粮组成和采食量,评价放牧动物营养状况时存在的几个易忽视的关键问题,即:日粮代表性样品获取、链烷烃缓释胶囊实际释放率、粪便中偶数外源指示剂(偶数碳原子烷烃)本底值、链烷烃粪便回收率测定的必要性和适宜方法,以及日粮组分链烷烃浓度模式主成分分析的必要性进行了综述,以期为链烷烃技术在放牧草食动物营养与生态研究中准确恰当的应用提供依据。

链烷烃热裂解过程结构动力学模型与模拟

根据作者提出的结构-反应活性关系预测出链烷烃裂解时主要基元反应的动力学参数。以乙烷十丙烷混合裂解为例,就不同的反应网络进行了对比分析,提出了反应个数尽可能少而又能全面、真实反映裂解过程的反应网络。用Gear法模拟求解了由此建立的C_4单烃及其混合烃裂解的结构动力学模型,模型预测的产物分布与文献发表的中试数据吻合很好。

用链烷烃作为内源指示剂测定绵羊的消化率

6只阉公绵羊喂给再生长 3周的黑麦草 45 0 g ,用全收粪法测得的干物质消化率为 80 5 % ,用 31碳(C31)和 33碳 (C33)的链烷烃作为内源指示剂估测的干物质消化率分别为 81 5 %和 79 6 %。用C31估测的消化率高于C33(P =0 0 31) ,但用该两种链烷烃估测的消化率与用全收粪法测得的消化率无显著差异 (P >0 0 5 )。

季铵盐表面活性剂烷烃链数目对改性蒙脱石结构的影响

分别用单 -十八烷基三甲基氯化铵、双 -十八烷基二甲基氯化铵、三 -十八烷基甲基氯化铵制备了有机蒙脱石 。

超声包合法分离测定重质油中链烷烃和环烷烃

重质油中链烷烃与环烷烃的分离分析是烃类分析的难点，本文将超声波技术与尿素、硫脲包合法相结合，对大庆减压馏分油进行了链烷烃和环烷烃的分离试验，并用GC似S和NMR对分离后的组分进行了研究．当活化剂异丙醇与油样品的质量比为7．5、包合反应温度为38～43℃时，5次重复试验测得链烷烃和环烷烃的平均质量分数分别为46．56％和41．88％，相对标准偏差分别为0．7％和0．51％．链烷烃中正构烷烃的碳数分布为C20-C38，其中环烷烃的含量低于NMR的检测限，环烷烃的总离子流色谱图显示出其中的链烷烃含量很低．研究结果表明超声波对尿素、硫脲包合反应有明显的促进作用，能显著地提高重质油中链烷烃和环烷烃的分离效果，该方法测定重质油中链烷烃和环烷烃的含量准确度高、重复性好．

添加碱土金属对负载型铂锡催化剂长链烷烃脱氢反应性能的影响

用微型催化反应装置结合吡啶吸附一红外光谱、热重、氢化学吸附和程序升温等还原手段，研究了添加碱土金属离子助剂对负载型PtSn／γ-Al2O3催化剂长链烷烃（C10-13）脱氢反应性能的影响。结果表明，碱土金属助剂的引入可以降低催化剂积炭量、提高催化剂铂金属表面裸露度，从而提高催化剂脱氢反应稳定性。但强碱性的碱土金属助剂如Ba^2＋的引入增强了锡与载体之间的相互作用，减弱了锡与铂之间的相互作用，导致反应后催化剂铂金属表面裸露度下降，故PtSnBa／γ-Al2O3催化剂脱氢活性较低。

Gemini表面活性剂烷烃尾链在吸附和聚集过程中的疏水协同效应(英文)

以表面张力法测定了系列Gemini表面活性剂m-6-m以及对应单体表面活性剂CmTABr的临界胶束浓度(cmc)和降低水表面张力20mN·m-1需要的浓度(pC20).比较这些参数表明m-6-m胶束化和在界面吸附的能力均强于CmTABr,这被归结为Gemini表面活性剂烷烃尾链间的疏水协同效应.与不对称Gemini表面活性剂12-6-m比较,对称的Gemini结构更有利于表面活性剂的聚集和吸附.