㈠ 醇酸樹脂常用的催化劑都是什麼、需要詳細名稱。。。急
D006型樹脂醚化催化劑是:具有很好的催化活性和機械強度,是一種離子交換樹脂。主要用於酯的合成或水解,以及苯酚的烷基化等。
㈡ 強酸性陽離子交換樹脂結構該催化劑為何可以反復使用
強酸性陽復離子交換樹脂制的結構:一般現場用苯乙烯類的較多。主要結構分為三部分:
骨架部分、活性基團及可交換離子。強酸性的活性基團一般是磺酸基,可交換離子是氫離子。
催化劑一般都可以反復使用。催化劑只是降低反應活化能,反應前後其質和量基本不變。
㈢ 酯化反應催化劑除了濃硫酸,還有哪些酸也可用作催化劑,其優點和缺點是什麼
酯化反應中濃硫酸是作為脫水劑,因為酯化反應會有水生成如果不脫水會使已經產生的酯水解,根據此原理,加入的催化劑要能吸水,以下是我從文獻上找到的,希望對你有所幫助。
一、一般酸型催化劑 這類催化劑是指磷酸、硼酸、有機磺酸、鹽酸鹽及硫酸鹽。一般酸催化劑進行催化產率較低,且反應時間長,價值不大,而用鹽酸鹽、硫酸鹽作催化劑,前景十分看好,使用後的催化劑仍有一定的催化作用,但活性下降。
二、固體酸催化劑 固體酸催化劑是指陽離子交換樹脂、多種沸石(包括合成分子篩)和各種改性沸石及氧化物催化劑,這類催化劑可避免硫酸催化劑所存在的問題,並可在氣固相反應體系中連續進行酯化,反復使用,穩定性好,易分離。
三、雜多酸催化劑 雜多酸是一類具有確定組成的含氧核的多核配合物,作為酸型催化劑,它不僅有活性高,不腐蝕設備,減少污染等顯著特點,而且它再生速度快,選擇性高,是較為理想的酯化催化劑。
四、固體超強酸催化劑 超強酸是酸強度比100%硫酸更強的酸,它以其不同尋常的酸強度,使許多難以進行的化學反應在很溫和的條件下進行,成為催化劑領域的熱點,被稱為「魔酸」。超強酸一般有液體和固體兩種形式,分別稱作液體超強酸和固體超強酸,液體超強酸盡管酸強度大,作催化劑活性也高,但和其它液體酸催化劑類似,對設備腐蝕性強,不能回收重復使用,或者對環境造成污染。而固體超強酸有其特有的優點,不腐蝕反應器,與反應物易於分離,對某些反應選擇性高,能反復使用,耐高溫、制備方便。固體超強酸可分為硫酸負載的固體超強酸和金屬氧化物負載的固體超強酸。據文獻報道現已合成的硫酸負載的固體超強酸有SO2-4/Fe2O3、 SO2-4/TiO2、SO2-4/ZnO2、SO2-4/Fe2O3-SiO2、 SO2-4/NiO-TiO2、SO2-4/SnO2。雖然硫酸負載的固體超強酸的催化活性與濃H2SO4液體相當,穩定性能好,制備方法簡便,易與產物分離可反復使用多次,不腐蝕設備,不污染環境,但其成本較高,易被還原使硫酸根離子脫落,失去超強酸性質,為此有人制備金屬氧化物負載的固體超強酸如:WO3/ZnO2、MoO3/ZnO2 等,該催化劑對甲醇氧化為甲醛的反應呈現出很高的活性和選擇性,但對酯化反應的催化作用有待於進一步研究。
㈣ 石油醚的分子式及性質
是對催化汽油中初餾點~75℃餾分中的叔戊烯、叔己烯和叔庚烯在酸性樹脂催化劑的存在下與甲醇進行醚化反應生成相應的甲基叔戊基醚(TAME)、甲基叔已基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME),從而降低汽油的烯烴含量。採用汽油醚化技術,可以使催化汽油中烯烴的含量降低4~6%,同時可以降低催化汽油的蒸汽壓。
裝置採用一個分餾塔分離出從初餾點~75℃的輕汽油餾分;採用兩個吸附器切換操作脫除輕汽油中的鹼性氮化物以保護酸性樹脂催化劑;增設一個預反應器提高主反應器操作安全性及操作周期;兩個主反應器既可串聯操作又可並聯操作,可以提高裝置操作的靈活性。
反應產物中的甲醇含量較少,因此直接混合在醚化汽油中不再進行分離回收。
二、反應機理
催化汽油中,干點小於75℃的輕汽油中的C5~C7的異構烯烴在催化劑作用下與甲醇進行反應,生成甲基叔戊基醚(TAME),甲基叔已基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME)等相應的甲基叔碳基醚類。
主反應:
異構烯烴與甲醇在50~70℃並在催化劑作用下反應生成相應的甲基叔碳基醚類。
副反應:
1)烯烴聚合反應:烯烴聚合成二聚物、三聚物。
2)異構烯烴的醇化反應:異構烯烴在催化劑的作用下,有水存在時與水生成叔丁醇類。
3)樹脂催化劑具有吸附性,在醚化改質過程中能吸收汽油中的部分鹼性氮化物。
㈤ 強酸性離子交換樹脂催化酯化反應的原理是什麼望指點,盡量詳細,謝謝
與使抄用普通的礦物質酸是一樣的,強酸性離子交換樹脂,一定要使用專用的催化劑型的樹脂,因為這還關繫到H離子的釋放速度,孔徑大小,交聯度等對反應的影響。例如生物柴油的催化可以用T-66MP,樟腦油的合成可以用T-63
MP,等等。北京華豫清源國際貿易有限公司,杜笙離子交換樹脂,固體酸催化劑樹脂,13269232873
㈥ 常用的質子酸催化劑有 非質子酸催化劑有
對於許多酯化反應,溫度每升高10℃,反應速度可增加一倍。高沸點的醇和高沸點酸通常需要加入催化劑,並在較高的溫度下反應。(1)質子酸主要有濃硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氫氣體等無機酸及苯磺酸、對甲苯磺酸等有機酸 。 ①濃硫酸由於具有較好的催化活性及吸水性,因而其應用最為廣泛。 ②某些對無機酸敏感的醇,可採用苯磺酸、對甲苯磺酸等有機酸為催化劑。如下列兩個反應中,醇分子中含有對酸敏感的化學鍵與官能團,所以可選用苯磺酸、對甲苯磺酸為催化劑,其中(8)為中樞興奮葯甲氯芬酯(Meclofenoxate)。質子酸催化的最大優點是簡單,但對於位阻大的酸及叔醇易脫水。(2)Lewis酸常用的Lewis酸催化劑有三氟化硼(BF3)、三氯化鋁(AlCl3)、二氯化鋅(ZnCl2)及硅膠等。Lewis酸作催化劑具有收率高、產品純度好,並可避免雙鍵的分解或重排副反應等優點。如:(3)強酸型離子交換樹脂由於強酸型離子交換樹脂能離解出H+,所以可作為酯化反應的催化劑。採用離子交換樹脂為催化劑的優點主要有:反應速度快,反應條件溫和,選擇性好,收率高;產物後處理簡單,無需中和及水洗;樹脂可循環使用,並可連續化生產;對設備無腐蝕,廢水排放少等。如醋酸甲酯的制備,在離子交換樹脂及硫酸鈣乾燥劑存在下,反應僅10分鍾,收率即可達94%。醋酸苄酯的制備,由原來的硫酸催化改為離子交換樹脂催化後,收率等各方面也得到了很大改善。常用的離子交換樹脂為磺酸型(R—SO3H)大孔(如D72、D61型)樹脂。 4)二環己基碳二亞胺(DCC)及其類似物為脫水劑 DCC(Dicyclohexylcarbodiimide,9)是一個良好的醯化脫水劑。它在過量酸或有機鹼催化下進行,首先與羧酸作用產生具有較大醯化活性的中間體(10)與酸酐,中間體(10)及酸酐與醇作用生成酯。其過程如下:與DCC相似的還有下列化合物:
㈦ 甲醛 苯酚制酚醛樹脂的催化劑是什麼
熱塑型 用酸催化 熱固性的 用鹼催化
㈧ 合成酚醛樹脂5311用什麼催化劑
合成酚醛樹來脂5311可以采自用多種酸鹼催化劑。
合成酚醛樹脂的催化劑有酸、鹼兩大類,酸性催化劑多用鹽酸、草酸,有時也用磷酸、硫酸等其他酸;鹼性催化劑多用氨水、氫氧化鈉,有時也用氫氧化鋇、氧化鎂、苯胺等作為輔助催化劑。近年來對採用金屬鹽類作為酚醛樹脂合成的催化劑有了更多的研究和應用。金屬鹽類催化劑,不會有強酸強鹼的殘留,不會導致樹脂吸水,也沒有味道,是以後酚醛樹脂合成的趨勢。
㈨ 酯交換反應的催化劑
在鹼性催化劑催化的酯交換反應中,真正起活性作用的是甲氧陰離子,如下圖所示。甲氧陰離子攻擊甘油三酯的羰基碳原子,形成一個四面體結構的中間體,然後這個中間體分解成一個脂肪酸甲酯和一個甘油二酯陰離子,這個陰離子與甲醇反應生成一個甲氧陰離子和一個甘油二酯分子,後者會進一步轉化成甘油單酯,然後轉化成甘油。所生成的甲氧陰離子又循環進行下一個的催化反應。
鹼性催化劑是目前酯交換反應使用最廣泛的催化劑。使用鹼性催化劑的優點是反應條件溫和、反應速度快。有學者估計,使用鹼催化劑的酯交換反應速度是使用同當量酸催化劑的4000倍。鹼催化的酯交換反應甲醇用量遠比酸催化的低,因此工業反應器可以大大縮小。另外,鹼性催化劑的腐蝕性比酸性催化劑弱很多,在工業上可以用價廉的碳鋼反應器。除了上述優點外,使用鹼性催化劑還有以下缺點:鹼性催化劑對游離脂肪酸比較敏感,因此油脂原料的酸值要求比較高。對於高酸值的原料,比如一些廢棄油脂,需要經過脫酸或預酯化後才能進行鹼催化的酯交換反應。 已經工業化的鹼性催化劑主要有兩類:易溶於甲醇的KOH、NaOH、NaOCH3等催化的液相反應,以及固體鹼催化的多相反應。 絕大多數的生物柴油工業生產裝置都採用液相催化劑,用量為油重的0.5~2.0%。甲醇鈉與氫氧化鈉(或鉀)用作酯交換催化劑時還有所不同。當使用甲醇鈉為催化劑時,原料必須經嚴格精製,少量的游離水或脂肪酸都影響甲醇鈉的催化活性,國外工藝中要求兩者的含量都不超過0.1%;但其產物中皂的含量很少,有利於甘油的沉降分離及提高生物柴油收率。而氫氧化鈉(或鉀)為催化劑對原料的要求相對不嚴格,原料中可含少量的水和游離脂肪酸,但這會導致生成較多的脂肪皂,影響甘油的沉降分離速度,同時會導致甘油相中溶解較多的甲酯,從而降低生物柴油的收率。一般說來,以氫氧化鈉(或鉀)為催化劑,油脂原料的酸值不要超過2 mg KOH/g,催化劑的用量為油脂重量的0.5~2.0%。即使油脂原料的酸值較高,超過2 mg KOH/g,理論上還可以使用氫氧化鈉(或鉀)催化劑,但需要加入過量的催化劑以中和游離脂肪酸。這種條件下皂的生成量高,甘油沉降分離困難,且甘油相中溶解的甲酯量較高,因此不宜採取。對於氫氧化鈉和氫氧化鉀,當用作酯交換催化劑時也有所不同。
1)在對粗產物進行沉降分離過程中,催化劑主要存在於甘油相中。由於KOH的分子量大於NaOH,因此會提高甘油相的密度,加速甘油相的沉降分離。
2)使用KOH為催化劑皂的生成量要比使用NaOH時少,這會減少甲酯在甘油相中的溶解。國外一項研究表明,以KOH為催化劑催化葵花籽油酯交換,分離後的甘油相中,甲酯的摩爾含量為3%,而以NaOH為催化劑時的摩爾含量為6%。
3)以KOH為催化劑,產物用磷酸中和可生成磷酸二氫鉀,這是一種優質肥料,不僅可以減少廢物的排放,同時還會增加經濟效益。與其相比,鈉鹽只能作為廢物處理。NaOH為催化劑的優點是其價格便宜。
除此之外,國內外還在開發有機鹼催化劑,比如胺類等。當以有機胺為催化劑時,在常壓低溫下經過6~10h的反應,可以達到比較高的轉化率,但產物中甘油單酯和二酯的含量很高,而甘油的量很低,難以工業應用;當提高反應壓力和溫度時,反應過程中又有可能生成醯胺,降低產品質量。因此,以有機鹼為酯交換催化劑還需要有做大量的研究工作來證明其可行性。
固體鹼催化劑最近幾年正在工業化。與液鹼催化劑相比,使用固體催化劑可以大大提高甘油相的純度,降低甘油精製的成本,「三廢」排放少,產物不含皂,提高生物柴油收率;但反應速度慢,需要較高的溫度和壓力,較高的醇油比,且對游離脂肪酸和水比較敏感,原料需嚴格精製。法國石油研究院開發的Esterfip-H工藝是第一個將固體鹼為催化劑成功應用於工業生成的生物柴油生成工藝,其催化劑是具有尖晶石結構的雙金屬氧化物,已經建成16萬噸/年的生成裝置。另外,德國波鴻的魯爾大學也開發了一種固體鹼催化劑,這種固體鹼催化劑是一種氨基酸的金屬絡合物,催化酯交換反應的溫度為125℃,高於液鹼催化劑的反應溫度(60℃左右)。將建設1噸/小時的工業示範裝置。日本正在開發強鹼性陰離子樹脂催化劑,已取得很大進展。不過陰離子樹脂只能在低溫(60℃以下)操作,否則很快失活,而低溫下酯交換活性又比較低,所以限制了其工業應用。由於樹脂容易再生,因此若將來能開發出耐高溫的強鹼性樹脂,則具有一定的工業化前景。除此之外,國內外正在開發的固體鹼催化劑還包括粘土、分子篩、復合氧化物、碳酸鹽以及負載型鹼(土)金屬氧化物等。 酸催化酯交換的反應機理如下圖所示。質子先與甘油三酯的羰基結合,形成碳陽離子中間體。親質子的甲醇與碳陽離子結合並形成四面體結構的中間體,然後這個中間體分解成甲酯和甘油二酯,並產生質子催化下一輪反應。甘油二酯及甘油單酯也按這個過程反應。
與鹼催化相比,酸性催化劑可以加工高酸值原料,因為在酸性催化劑存在下,游離脂肪酸會與甲醇發生酯化反應生成甲酯。因此酸性催化劑非常適合加工高酸值的油脂。另外,對於長鏈或含有支鏈的脂肪醇與油脂的酯交換,一般也用酸性催化劑。但是,酸催化酯交換的反應速度非常慢,且需要比較高的反應溫度和醇油比。在酸催化反應中,如反應溫度較高,可能副反應,生成副產物如二甲醚、甘油醚等。另外,在酸催化中,水對催化劑活性的影響非常大。據報道,硫酸催化大豆油與甲醇酯交換的反應中,若大豆油中加入0.5%的水,則酯交換轉化率由95%降到90%。如果加入5%的水,則轉化率僅為5.6%。在酯交換過程中生成的碳陽離子容易與水反應生成碳酸,從而降低生物柴油收率。當油脂中游離脂肪酸含量高時應注意這一問題,因為酸性催化劑會催化游離脂肪酸與甲醇酯化,從而產生一定量的水,影響反應進程,一步酯交換反應難以達到滿意的轉化率。以高酸值的油脂如廢棄油脂為原料時,為了避免產生的水的影響,工業上常常採用邊反應邊脫水的方法,或採用間歇操作,把水分出去後再補充甲醇繼續反應。
在工業應用中,最常用的酸性催化劑是濃硫酸和磺酸或其混合物。兩者相比,硫酸價格便宜,吸水性強,這有利於脫除酯化反應生成的水,缺點是腐蝕性強,且較容易與碳碳雙鍵反應,導致產物的顏色較深。磺酸催化劑的催化活性比硫酸弱,但在生成過程中產生的問題少,且不攻擊碳碳雙鍵。
強酸型陽離子交換樹脂和磷酸鹽是兩種典型的酯交換酸性固體酸催化劑,但它們都需要比較高的反應溫度和較長的反應時間,且酯交換的轉化率比較低,使用說明短,因此限制了工業應用。其它固體酸催化劑如硫酸鋯、硫酸錫、氧化鋯及鎢酸鋯等也有人在研究。
另外,據2005年11月的Nature報道,日本東京工業大學正在開發從天然有機物如糖、澱粉、纖維素等生產固體酸催化劑。其制備方法是先把有機物如葡萄糖、蔗糖在低溫(>300℃)下進行不完全碳化,然後進行磺化反應,引進磺酸基,得到磺化的非定形碳催化劑。此種催化劑具有價格便宜、酯化活性高、使用壽命長的特點,但還沒發現用於酯交換反應方面的報道。
在國外的生物柴油生成裝置中,很少用酸催化的酯交換工藝。酸性催化劑主要被用來對酸值較高的油脂進行預酯化,然後再進行鹼催化的酯交換。我國現有的生物柴油廠主要以高酸值的廢棄油脂為原料,規模小,使用的催化劑大多是液體酸,也有少數開發使用固體酸。使用固體酸催化劑對高酸值的植物油進行預酯化,然後再用鹼催化酯交換制備生物柴油,是一條較好的工藝路線。