非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在石油化工技术中的推广应用

本文综述了中石化石科院开发非晶态合金催化剂和磁稳定床工艺的历程及其在石油化工技术中的推广应用. 将晶态催化剂的结构非晶化,极大地改善了广泛使用的Raney Ni催化剂的加氢性能. 通过加入原子半径大的稀土和碱抽提铝提高了非晶态合金催化剂的热稳定性和比表面积. 引入助剂以调节催化剂的加氢性能、耐酸性和磁性,从而研制出SRNA系列催化剂;开发出工业生产非晶态合金催化剂的关键技术和设备. 磁稳定床可以强化受传热和传质限制的反应过程,与磁性催化剂结合,形成磁稳定床反应工艺. 设计了调节磁场的磁隔?建立了可指导用于工业化的磁场和反应器的数学模型. 与釜式加氢工艺相比,将磁稳定床工艺用于己内酰胺加氢精制时,催化剂耗量降低70%, 反应器体积减少85%. 非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在国际上首次工业应用,大大推动了我国的加氢技术的发展,并产生了巨大的经济和社会效益. 最新研究表明,将该技术用于精制氢气中CO的甲烷化、蒸汽裂解乙烯选择性加氢和催化裂化轻汽油叠合醚化等反应时,其性能明显优于已有技术,显示出良好的工业应用前景.     

聚(对乙烯基苄基己内酰胺)树脂对非水体系中苯酚的吸附热力学

测定了聚（对乙烯基苄基己内酰胺）吸附树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附等温线,发现吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程,相关系数大于0．99．根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、Gibbs吸附自由能和吸附熵,等量吸附焓在30～40kJ／mol之间,推测吸附过程为氢键吸附．通过比较树脂对正庚烷中苯酚和邻硝基苯酚的吸附性能的差别,进一步论证了树脂对非水体系中酚类物质的吸附是基于氢键作用的机理．同时,聚（对乙烯基苄基己内酰胺）树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附相对水溶液中苯酚的吸附有更低的吸附焓变、吸附自由能变和吸附熵变．     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应Ⅰ．改性氧化锆的催化行为

对以Ｆ－，Ｃｌ－，ＳＯ２－４，ＰＯ３－４，Ｎａ＋和Ｂ２Ｏ３为改性剂改性的氧化锆催化剂上环己酮肟转化成ε－己内酰胺的气固相Ｂｅｃｋｍａｎｎ重排反应进行了研究，催化剂的酸、碱强度及其分布分别通过用Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂的正丁胺和苯甲酸滴定法进行了测定。结果表明，Ｂ２Ｏ３－ＺｒＯ２催化剂具有很高的活性和ε－己内酰胺选择性；改性氧化锆催化剂的酸性次序是ＳＯ２－４－ＺｒＯ２＞Ｂ２Ｏ３－ＺｒＯ２＞ＰＯ３－４－ＺｒＯ２＞Ｃｌ－－ＺｒＯ２＞Ｆ－－ＺｒＯ２＞ＺｒＯ２＞Ｎａ＋－ＺｒＯ２；中等强度的酸中心有利于Ｂｅｃｋｍａｎｎ重排反应的进行，碱性中心诱发副反应而不利于生成己内酰胺的重排反应；同时，对气固相Ｂｅｃｋｍａｎｎ重排反应可能的机理进行了探讨     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应Ⅴ.活化焙烧温度对B2O3/ZrO2催化剂的影响

 采用BET，XRD，TG－DTA，FT－IR，XPS和NH3－TPD等分析手段，研究了活化焙烧温度（500～800℃）对B2O3／ZrO2催化剂织构／结构、表面性质和环己酮肟气相重排反应的影响．催化剂活化焙烧温度升高促进了ZrO2向单斜晶相转化，同时活性组分氧化硼由以BO4为主要结构单元的物种转变为以BO3为基本结构单元的B2O3，导致催化剂比表面积、孔体积以及表面酸量减小，ZrO2与B2O3之间的相互作用减弱．700℃活化焙烧的催化剂表面拥有最大比例的中强酸中心，而且Beckmann反应的活性稳定性最高．这些结果表明，活化焙烧温度对B2O3／ZrO2催化剂上气相重排反应的影响主要是通过改变催化剂中B原子的配位状态和表面酸性实现的．     

B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应研究Ⅳ. TiO2-ZrO2组成的影响

 采用共沉淀法制备了不同组成的复合氧化物TiO2－ZrO2．N2吸附和差热分析结果表明，随着TiO2－ZrO2中TiO2含量的增加，其BET比表面积和晶化温度提高，并均在TiO2含量为50％时达到最大值．以TiO2－ZrO2为载体的B2O3／TiO2－ZrO2催化剂对环己酮肟气相Beckmann重排反应的催化性能表明，随着TiO2－ZrO2中TiO2含量的增加，己内酰胺的收率逐渐升高，当TiO2含量增加至50％时，收率达到最大值（96．7％），之后随着TiO2含量的进一步增加，己内酰胺的收率逐渐降低．     

钛硅分子筛在环己酮肟气相贝克曼重排反应中的失活

 对比了不同孔径的钛硅分子筛催化剂Ti－MCM－41（Si／Ti摩尔比＝27）和TS－1（Si／Ti摩尔比＝25）对环己酮肟气相贝克曼重排反应的催化性能，分析了它们在重排反应中的积碳量和孔体积的变化．结果表明，这些钛硅分子筛催化剂的失活主要是由积碳引起的，且积碳速率受催化剂孔径的制约．在重排反应过程中，TS－1催化剂微孔孔道内的积碳量随反应时间线性增加，微孔体积随反应时间线性下降；而二次孔内的积碳量随反应时间呈指数增加，孔体积随反应时间呈指数递减．     

己内酰胺与环硅氧烷阴离子开环共聚合的研究

采用己内酰胺CL和八甲基环四硅氧烷D_4两种环单体于阴离子催化体系中直接共聚制备了有机硅共聚尼龙6.~1H-NMR、IR谱表征了共聚产物。在D_4:CL为15wt％时,有76.3—83.5％的环硅氧烷进入共聚链。扫描电子显微镜图表明两种聚合物组分呈微观相分离状态。性能测试表明,共聚产物抗张强度略有下降,而抗冲击强度则有增高趋势;在适量有机硅配比时,吸水率减低,摩擦系数则显著下降。     

己内酰胺与环硅氧烷阴离子开环共聚合——Ⅱ.聚合反应过程研究

研究探讨了己内酰胺和八甲基环四硅氧烷两种完全不同的环单体的共聚过程。在反应初期,环硅氧烷快于己内酰胺而先聚合,随后己内酰胺很快达高转化率。随聚合反应时间延长和环硅氧烷单体配比的增加,共聚体中的硅氧烷含量都相应增加。研究提出并证实了聚合过程中的一些主要反应,并由此推断了共聚产物的结构表达式。     

Kevlar纤维表面接枝改性及其稳定化

文章试图通过化学处理方法在Kevlar纤维表面引入活性基团,从而达到对Kevlar纤维进行表面接枝改性的目的。采用红外光谱分析甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)接枝kevlar纤维的表面组成,用己内酰胺及聚乙二醇PEG(400)对接枝物进行封端稳定化处理;分析了不同n_TDI∶n_PEG值对其产物表面组成的影响。实验结果表明,当n_TDI∶n_PEG=1∶3时, 接枝后红外谱图在3 300 cm-1处的吸收峰强度有所减弱,而在1 700～1 720 cm-1处得到加强;当n_TDI∶n_PEG=1∶1和1∶2时,接枝后红外谱图在3 300及1 700～1 720 cm-1处的吸收峰强度基本相同。n_TDI∶n_PEG=1∶3时稳定化效果最佳。