收藏本站
《华中科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

酯交换法碳酸二苯酯合成工艺与催化剂研究

王庶  
【摘要】:本文主要研究了基于碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的碳酸二苯酯合成方法的类水滑石催化剂和加压酯交换-减压歧化二步法合成工艺。 类水滑石催化剂对苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯反应的催化性能研究是在常压条件下进行的。在课题组前期工作的基础上,通过对影响类水滑石催化剂酯交换选择性的各种因素的研究,发现层间阴离子的碱性强弱对催化剂的选择性影响不大,影响类水滑石催化剂催化选择性的主要因素是催化剂制备过程中夹带的未洗净的强碱性沉淀剂。对此,针对性的优化了类水滑石催化剂的制备方法,使类水滑石催化剂的酯交换产物的选择性达到了95%,与前期工作相比提高了约12%。 在优化的制备条件下,合成了多种不同阳离子类水滑石催化剂,用XRD、TG-DTA、FT-IR、BET对类水滑石催化剂进行了表征,测试了它们对苯酚与碳酸二甲酯酯交换反应的催化性能。研究结果表明,n(M2+)/n(M3+)=3的Mg/Fe类水滑石(Pyroaurite)的综合催化性能最好。在Mg/Fe原子比为3:1、苯酚与碳酸二甲酯的摩尔比为2:1、催化剂的质量分数为原料总质量的1.5%、反应时间8h的优化实验条件下,碳酸二甲酯的转化率达到61.5%,碳酸甲苯酯和碳酸二苯酯的产率分别达到43.7%和13.9%,酯交换产物的选择性达到93.7%。在实验研究的范围内(4次),Mg/Fe类水滑石的催化活性保持稳定不变。 通过对类水滑石催化剂的催化性能与其结构和组成之间的关系的研究,发现三价阳离子的极化力大小影响类水滑石催化剂的活性高低,二价阳离子的极化力大小则影响其使用寿命长短:M3+的极化力大,类水滑石催化活性较好;M2+的极化力小,负离子配位八面体的层板结构稳定,类水滑石催化剂使用寿命长。通过对类水滑石催化剂失活原因以及再生方法的研究,发现类水滑石催化剂的特征层状结构是其具有催化活性的关键:层状结构稳定,催化剂使用寿命长;层状结构垮塌,催化活性随之消失。对于活性降低或已失活的类水滑石催化剂可以通过结构重建的方法再生。 在课题组前期工作的基础上,依靠课题组自行研制的加压精馏反应釜,系统研究了苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯技术的加压酯交换-减压歧化二步法工艺,找到了工艺控制的关键点。工艺研究之始,就考虑了小试技术放大的可行性,各个工艺步骤基本按照产业化技术要求设置。在反应温度180℃、压力1.OMPa、反应时间6h、钛酸丁酯催化剂用量为苯酚质量的3%的优化工艺条件下,苯酚的单程转化率达到82%,碳酸二苯酯的单程分离收率达到44%,选择性大于99%,且钛酸丁酯催化剂在整个工艺过程中的催化性能稳定,分离损失小,能够循环套用。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ245.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高俊杰,姚洁,梅花,王公应;钛酸酯催化碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应[J];催化学报;2001年04期
2 周炜清,赵新强,王延吉;酯交换法合成碳酸二苯酯用氧化铅-氧化锌催化剂的研究[J];催化学报;2003年10期
3 高俊杰,姚洁,王公应,陆愚;钛酸酯催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的研究[J];分子催化;2001年01期
4 钱伯章;;聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析[J];国外塑料;2007年06期
5 高俊杰,程波,朱永强,胡长伟,王公应;二丁基二月桂酸锡催化碳酸二甲酯和苯酚酯交换反应研究[J];合成化学;2000年06期
6 梅付名,李光兴,莫婉玲;碳酸二苯酯的提纯工艺进展[J];化工进展;2001年02期
7 李殿卿,冯桃,Evans D G,段雪;有机阴离子柱撑水滑石的插层组装及超分子结构[J];过程工程学报;2002年04期
8 陶昭才,田恒水,王相田,朱云峰;PbO均相催化反应精馏合成碳酸二苯酯的研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2003年03期
9 陶昭才,田恒水,朱云峰,刘纪昌;碳酸苯甲酯歧化反应动力学的研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2003年04期
10 梅付名,李光兴,莫婉玲;Ti(OC_4H_9)_4催化酯交换合成碳酸二苯酯的研究[J];化学试剂;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李拓;李琳;;Co/Al类水滑石催化苯甲醛氧化制备苯甲酸的研究[J];四川有色金属;2008年04期
2 殷芳喜;;碳酸二苯酯的合成及分离提纯工艺进展[J];安徽化工;2008年03期
3 杨彦;杨保俊;李江锋;王百年;袁新松;;[O{MoO(O_2)_2}_2]~(2-)插层LDHs对软PVC协同阻燃效果的研究[J];安徽化工;2012年01期
4 莫丹,李蕾;双金属复合氧化物再生及重复插层性能的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年05期
5 王立庆;刘洪涛;李秀艳;傅吉全;徐春艳;;同多钨酸根柱撑镍铝水滑石的原位合成[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年02期
6 赵芸;何杨;金忠宝;矫庆泽;;镁铝复合氧化物在醇醚合成反应中的催化性能[J];北京理工大学学报;2009年04期
7 黄小葳;李殿卿;段雪;;利用人工神经网络建立水滑石晶化过程的关联方程[J];北京联合大学学报(自然科学版);2006年01期
8 郑清云;何钟达;;酯交换反应合成甲基丙烯酸高级醇酯[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2008年04期
9 兰支利,吕妍,李靖,谢庆兰;四丁基二锡氧烷催化合成碳酸二酯类化合物的新方法[J];催化学报;2002年01期
10 郭宏利,王胜平,马新宾,何琲,许根慧;Sn改性TS-1分子筛催化苯酚和草酸二甲酯合成草酸二苯酯[J];催化学报;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史翎;李素锋;李殿卿;EvansD.G.;段雪;;Zn-Mg-Al-CO_3 LDHs阻燃剂的制备及其性能研究[A];2004全国阻燃学术年会论文集[C];2004年
2 赵毅;朱洪涛;申思;;镁铝水滑石在印染废水治理中的应用[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
3 倪峰;田恒水;朱云峰;;酯交换法合成碳酸二苯酯的工艺进展[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
4 吴茂英;唐玉菲;罗勇新;;水滑石的结构特性、合成方法及作为塑料助剂的应用[A];2005塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集[C];2005年
5 王公应;王庆印;王越;姚洁;;国内外碳酸二甲酯酯交换反应催化剂研究进展[A];第1届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2004年
6 姜继东;张慧;段雪;;CoMgAlFe-CO_3水滑石的合成与表征[A];第2届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2005年
7 刘文景;张慧;;Fe~(3+)微调控固体碱催化剂的结构、表面与催化性能[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
8 沈国良;李森林;李银苹;;醇交换反应催化剂的研究与应用[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集(上册)[C];2008年
9 陈俊明;汤吉海;崔咪芬;陈献;乔旭;;TiO_2/SiO_2催化歧化反应制备甲基苯基碳酸酯[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年
10 吴晓妮;;水滑石类化合物在催化领域中的应用[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐彦红;金属复合氧化物纳米材料的制备及其在电化学传感器中的应用研究[D];上海大学;2011年
2 聂宏骞;LDHs诱导囊泡形成及(药物-LDHs)@囊泡复合体研究[D];山东大学;2011年
3 杨小俊;锰氧八面体分子筛在合成碳酸二苯酯中的性能及制备成型研究[D];天津大学;2010年
4 安哲;基于高分散水滑石和手性螺旋氧化硅材料的纳米—生物界面构筑与调控[D];北京化工大学;2011年
5 王丽静;超分子插层结构选择性红外吸收材料的制备及应用研究[D];北京化工大学;2011年
6 赵玲;NiAl类水滑石衍生复合氧化物的制备及催化氧化SO_2的研究[D];大连理工大学;2011年
7 穆畅道;利用铬革渣研制皮革复鞣剂和涂饰剂[D];四川大学;2001年
8 王胜平;苯酚和草酸二甲酯酯交换反应合成碳酸二苯酯[D];天津大学;2003年
9 王学川;羊毛脂化学改性与环境友好加脂剂的合成及其性能研究[D];四川大学;2003年
10 张光旭;非均相氧化羰基化法一步合成碳酸二苯酯的基础研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王涛;固体酸碱催化剂催化油脂酯交换反应活性的研究[D];河南工业大学;2010年
2 余海;三光气法碳酸二苯酯合成与工程放大研究[D];合肥工业大学;2010年
3 刘玮;水滑石改性聚酯的研究[D];北京服装学院;2010年
4 姜美佳;非光气熔融酯交换绿色合成聚碳酸酯的研究[D];华东理工大学;2011年
5 邹兵;化学固定二氧化碳合成碳酸二苯酯的研究[D];武汉工业学院;2010年
6 牟海燕;双(邻苯基苯酚)烷类化合物的合成研究[D];山东师范大学;2011年
7 郭正波;纳米层状镁铝羧酸盐水滑石制备表征及应用研究[D];湖北工业大学;2011年
8 贾猛猛;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐-HTlc纳米控释系统的研制[D];山东农业大学;2011年
9 王冬青;类水滑石材料的合成及对水中十二烷基苯磺酸钠的吸附性能研究[D];山东农业大学;2011年
10 杨述芳;载Pt催化剂氢气选择催化还原NO的研究[D];大连理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜以波,何静,李峰,D.G.Evans,段雪,王作新;水滑石及柱撑水滑石的制备和表征[J];北京化工大学学报(自然科学版);1997年03期
2 肖轶,马骏,杨锡尧;钴铝水滑石焙烧产物催化剂上NO的直接分解[J];催化学报;1999年05期
3 刘金龙,王永杰,廖世健,王复东,徐杰,魏同成;水滑石选择性催化合成三乙二醇单丁醚[J];催化学报;2000年03期
4 刘继广,孙铁,蒋大振;杂多阴离子柱撑锰铝水滑石的合成、表征及催化性能[J];催化学报;1995年03期
5 井欣,刘惠荣,董秀芹,耿安利;碳酸二苯酯中微量杂质的高效液相色谱分析[J];分析化学;1999年03期
6 杨锡尧,任韶玲,何晖,王大庆;新型催化剂载体材料—镁铝复合氧化物的制备及其物理化学性质[J];分子催化;1996年02期
7 朱凯征,刘持标,叶兴凯,吴越;含铜过渡金属水滑石类化合物对苯酚过氧化氢羟化的催化作用[J];高等学校化学学报;1997年09期
8 刘继广,矫庆泽,张鹏,郭金福,蒋大振;钨磷杂多化合物嵌入ZnAl类水滑石层间及其酸碱催化活性的研究[J];高等学校化学学报;1994年02期
9 贺鹤鸣,孙铁,吕慧娟,蒋大振;三元P-Cu-W杂多阴离子柱撑水滑石的制备[J];高等学校化学学报;1994年05期
10 郭军,孙铁,沈剑平,蒋大振,闵恩泽;Zn_2Al-PW_(12-n)V_nO_(40)(n=1~4)的合成与表征[J];高等学校化学学报;1995年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖凯荣,潘纯华;聚合级碳酸二苯酯中杂质的鉴定与分析[J];塑料工业;1980年05期
2 刘宏伟,赵新强,王延吉;苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯催化剂的研究进展[J];精细石油化工;2001年06期
3 张光旭,吴元欣,马沛生,吴广文,胡国俊,李定或;非均相羰基氧化合成碳酸二苯酯反应液组分的分析[J];分析测试学报;2003年05期
4 李春萍,程经顺,贺景坚,李淑红;碳酸二甲酯和苯酚合成碳酸二苯酯的催化剂研究[J];安徽化工;2003年04期
5 任占冬,陈樑,杨天宇;碳酸二苯酯合成技术的研究进展[J];化工时刊;2004年02期
6 陶昭才,田恒水,张茂润,朱云峰;非光气法合成碳酸二苯酯技术进展[J];淮南师范学院学报;2004年05期
7 李光兴,梅付名,莫婉玲,浦永佳;Lewis酸催化酯交换合成碳酸二苯酯研究[J];精细化工;2000年03期
8 张光旭,马沛生,吴元欣,吴广文,李定或;非均相催化一步合成碳酸二苯酯的研究 Ⅱ.焙烧温度对催化剂性能影响[J];燃料化学学报;2002年04期
9 张光旭,马沛生,吴元欣;氧化羰基化一步合成碳酸二苯酯的研究进展[J];天然气化工(C1化学与化工);2002年02期
10 徐兆瑜;碳酸二苯酯的合成[J];四川化工与腐蚀控制;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 巩金龙;王胜平;马新宾;汤允;刘志云;普煜;;MgCl_2·6H_2O催化草酸二苯酯脱羰基合成碳酸二苯酯[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
2 魏东炜;李复生;崔金华;李桂凤;殷金柱;宋光复;;碳酸二苯酯提纯工艺研究进展[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
3 孟丽明;张人杰;侯万国;;类水滑石的剥离[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
4 夏志勇;张人杰;侯万国;;生物相容性聚乙二醇表面修饰类水滑石颗粒[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
5 鲁晓梅;孟丽明;侯万国;;剥离/重组装法制备布洛芬-类水滑石纳米杂化物[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
6 董延茂;;镁剂脱硫废渣制备类水滑石的研究及应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 鲁晓梅;张人杰;侯万国;;海藻酸钠/壳聚糖在类水滑石表面的层层自组装[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
8 朱大建;谢育红;王庶;梅付名;白荣献;李光兴;;碳酸甲苯酯歧化反应的研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
9 张新;袁冰;侯万国;;Zn-Ni-Al类水滑石的制备、表征及光催化性能研究[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 倪峰;田恒水;朱云峰;;酯交换法合成碳酸二苯酯的工艺进展[A];第十届中国科协年会第18分会二氧化碳减排和绿色化利用与发展研讨会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;2003中国碳酸二甲酯行业高峰论坛·专家论坛[N];中国化工报;2003年
2 王繁泓;尽快接上聚碳酸酯产业链[N];中国化工报;2004年
3 王延吉;催化技术:绿色化工的重要基础[N];中国化工报;2002年
4 刘曙甲 记者 刘志伟;攻克PC塑料生产关键难题[N];科技日报;2003年
5 杨扬;3种碳酸二甲酯下游产品通过评审[N];中国化工报;2003年
6 徐福生 凃贤平;项目“精品屋”[N];常州日报;2009年
7 本报通讯员 李涛江 肖立山 记者 宋莉;石大集团瞄准国际市场开发高科技新产品[N];科技日报;2003年
8 张诗海 赵美法;三光气规模万吨以上效益才好[N];中国化工报;2003年
9 马敏 王学谦;我国黄磷尾气净化技术获重大突破[N];中国化工报;2004年
10 记者 施慧;格雷斯生物燃料技术引入中国[N];中国化工报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王庶;酯交换法碳酸二苯酯合成工艺与催化剂研究[D];华中科技大学;2011年
2 程翔;类水滑石吸附和蓝铁石沉淀回收污水中磷的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王胜平;苯酚和草酸二甲酯酯交换反应合成碳酸二苯酯[D];天津大学;2003年
4 薛伟;微乳液法制备超微细包覆型催化剂及其催化苯酚氧化羰基化反应研究[D];北京化工大学;2005年
5 吴广文;非均相氧化羰基化合成碳酸二苯酯工程化基础研究[D];天津大学;2006年
6 邢爱华;碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯的研究[D];天津大学;2006年
7 范国枝;有机—无机杂化材料负载氯化钯催化剂的制备及其催化羰化性能研究[D];华中科技大学;2006年
8 毕博;新型杂多酸类水滑石插层材料的制备和吸附、光催化性能研究[D];东北师范大学;2012年
9 宣爱国;碳酸二苯酯相关合成体系高压相平衡研究[D];天津大学;2007年
10 赵玲;NiAl类水滑石衍生复合氧化物的制备及催化氧化SO_2的研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹兵;化学固定二氧化碳合成碳酸二苯酯的研究[D];武汉工业学院;2010年
2 林炳丽;荧光性类水滑石及其聚苯胺复合材料研究[D];福建师范大学;2010年
3 王冬青;类水滑石材料的合成及对水中十二烷基苯磺酸钠的吸附性能研究[D];山东农业大学;2011年
4 刘宏伟;苯酚氧化羰基化催化合成碳酸二苯酯的研究[D];河北工业大学;2002年
5 廖家友;含铜类水滑石的制备及催化合成糠醛下游产品的研究[D];太原理工大学;2010年
6 印露;三元类水滑石对磷的吸附研究[D];武汉科技大学;2012年
7 周炜清;苯酚与碳酸二甲酯酯交换法催化合成碳酸二苯酯的研究[D];河北工业大学;2003年
8 徐瑞峰;酯交换法合成碳酸二苯酯的工艺研究[D];华东理工大学;2013年
9 陆英;ZnAl类水滑石吸附水中磷的特征和机制研究[D];北京林业大学;2012年
10 刘鹏;类水滑石的合成及其催化醇类的需氧选择性氧化的应用研究[D];中国地质大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026