㈠ 醇酸树脂常用的催化剂都是什么、需要详细名称。。。急
D006型树脂醚化催化剂是:具有很好的催化活性和机械强度,是一种离子交换树脂。主要用于酯的合成或水解,以及苯酚的烷基化等。
㈡ 强酸性阳离子交换树脂结构该催化剂为何可以反复使用
强酸性阳复离子交换树脂制的结构:一般现场用苯乙烯类的较多。主要结构分为三部分:
骨架部分、活性基团及可交换离子。强酸性的活性基团一般是磺酸基,可交换离子是氢离子。
催化剂一般都可以反复使用。催化剂只是降低反应活化能,反应前后其质和量基本不变。
㈢ 酯化反应催化剂除了浓硫酸,还有哪些酸也可用作催化剂,其优点和缺点是什么
酯化反应中浓硫酸是作为脱水剂,因为酯化反应会有水生成如果不脱水会使已经产生的酯水解,根据此原理,加入的催化剂要能吸水,以下是我从文献上找到的,希望对你有所帮助。
一、一般酸型催化剂 这类催化剂是指磷酸、硼酸、有机磺酸、盐酸盐及硫酸盐。一般酸催化剂进行催化产率较低,且反应时间长,价值不大,而用盐酸盐、硫酸盐作催化剂,前景十分看好,使用后的催化剂仍有一定的催化作用,但活性下降。
二、固体酸催化剂 固体酸催化剂是指阳离子交换树脂、多种沸石(包括合成分子筛)和各种改性沸石及氧化物催化剂,这类催化剂可避免硫酸催化剂所存在的问题,并可在气固相反应体系中连续进行酯化,反复使用,稳定性好,易分离。
三、杂多酸催化剂 杂多酸是一类具有确定组成的含氧核的多核配合物,作为酸型催化剂,它不仅有活性高,不腐蚀设备,减少污染等显著特点,而且它再生速度快,选择性高,是较为理想的酯化催化剂。
四、固体超强酸催化剂 超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸,它以其不同寻常的酸强度,使许多难以进行的化学反应在很温和的条件下进行,成为催化剂领域的热点,被称为“魔酸”。超强酸一般有液体和固体两种形式,分别称作液体超强酸和固体超强酸,液体超强酸尽管酸强度大,作催化剂活性也高,但和其它液体酸催化剂类似,对设备腐蚀性强,不能回收重复使用,或者对环境造成污染。而固体超强酸有其特有的优点,不腐蚀反应器,与反应物易于分离,对某些反应选择性高,能反复使用,耐高温、制备方便。固体超强酸可分为硫酸负载的固体超强酸和金属氧化物负载的固体超强酸。据文献报道现已合成的硫酸负载的固体超强酸有SO2-4/Fe2O3、 SO2-4/TiO2、SO2-4/ZnO2、SO2-4/Fe2O3-SiO2、 SO2-4/NiO-TiO2、SO2-4/SnO2。虽然硫酸负载的固体超强酸的催化活性与浓H2SO4液体相当,稳定性能好,制备方法简便,易与产物分离可反复使用多次,不腐蚀设备,不污染环境,但其成本较高,易被还原使硫酸根离子脱落,失去超强酸性质,为此有人制备金属氧化物负载的固体超强酸如:WO3/ZnO2、MoO3/ZnO2 等,该催化剂对甲醇氧化为甲醛的反应呈现出很高的活性和选择性,但对酯化反应的催化作用有待于进一步研究。
㈣ 石油醚的分子式及性质
是对催化汽油中初馏点~75℃馏分中的叔戊烯、叔己烯和叔庚烯在酸性树脂催化剂的存在下与甲醇进行醚化反应生成相应的甲基叔戊基醚(TAME)、甲基叔已基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME),从而降低汽油的烯烃含量。采用汽油醚化技术,可以使催化汽油中烯烃的含量降低4~6%,同时可以降低催化汽油的蒸汽压。
装置采用一个分馏塔分离出从初馏点~75℃的轻汽油馏分;采用两个吸附器切换操作脱除轻汽油中的碱性氮化物以保护酸性树脂催化剂;增设一个预反应器提高主反应器操作安全性及操作周期;两个主反应器既可串联操作又可并联操作,可以提高装置操作的灵活性。
反应产物中的甲醇含量较少,因此直接混合在醚化汽油中不再进行分离回收。
二、反应机理
催化汽油中,干点小于75℃的轻汽油中的C5~C7的异构烯烃在催化剂作用下与甲醇进行反应,生成甲基叔戊基醚(TAME),甲基叔已基醚(THxME)、甲基叔庚基醚(THeME)等相应的甲基叔碳基醚类。
主反应:
异构烯烃与甲醇在50~70℃并在催化剂作用下反应生成相应的甲基叔碳基醚类。
副反应:
1)烯烃聚合反应:烯烃聚合成二聚物、三聚物。
2)异构烯烃的醇化反应:异构烯烃在催化剂的作用下,有水存在时与水生成叔丁醇类。
3)树脂催化剂具有吸附性,在醚化改质过程中能吸收汽油中的部分碱性氮化物。
㈤ 强酸性离子交换树脂催化酯化反应的原理是什么望指点,尽量详细,谢谢
与使抄用普通的矿物质酸是一样的,强酸性离子交换树脂,一定要使用专用的催化剂型的树脂,因为这还关系到H离子的释放速度,孔径大小,交联度等对反应的影响。例如生物柴油的催化可以用T-66MP,樟脑油的合成可以用T-63
MP,等等。北京华豫清源国际贸易有限公司,杜笙离子交换树脂,固体酸催化剂树脂,13269232873
㈥ 常用的质子酸催化剂有 非质子酸催化剂有
对于许多酯化反应,温度每升高10℃,反应速度可增加一倍。高沸点的醇和高沸点酸通常需要加入催化剂,并在较高的温度下反应。(1)质子酸主要有浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸 。 ①浓硫酸由于具有较好的催化活性及吸水性,因而其应用最为广泛。 ②某些对无机酸敏感的醇,可采用苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸为催化剂。如下列两个反应中,醇分子中含有对酸敏感的化学键与官能团,所以可选用苯磺酸、对甲苯磺酸为催化剂,其中(8)为中枢兴奋药甲氯芬酯(Meclofenoxate)。质子酸催化的最大优点是简单,但对于位阻大的酸及叔醇易脱水。(2)Lewis酸常用的Lewis酸催化剂有三氟化硼(BF3)、三氯化铝(AlCl3)、二氯化锌(ZnCl2)及硅胶等。Lewis酸作催化剂具有收率高、产品纯度好,并可避免双键的分解或重排副反应等优点。如:(3)强酸型离子交换树脂由于强酸型离子交换树脂能离解出H+,所以可作为酯化反应的催化剂。采用离子交换树脂为催化剂的优点主要有:反应速度快,反应条件温和,选择性好,收率高;产物后处理简单,无需中和及水洗;树脂可循环使用,并可连续化生产;对设备无腐蚀,废水排放少等。如醋酸甲酯的制备,在离子交换树脂及硫酸钙干燥剂存在下,反应仅10分钟,收率即可达94%。醋酸苄酯的制备,由原来的硫酸催化改为离子交换树脂催化后,收率等各方面也得到了很大改善。常用的离子交换树脂为磺酸型(R—SO3H)大孔(如D72、D61型)树脂。 4)二环己基碳二亚胺(DCC)及其类似物为脱水剂 DCC(Dicyclohexylcarbodiimide,9)是一个良好的酰化脱水剂。它在过量酸或有机碱催化下进行,首先与羧酸作用产生具有较大酰化活性的中间体(10)与酸酐,中间体(10)及酸酐与醇作用生成酯。其过程如下:与DCC相似的还有下列化合物:
㈦ 甲醛 苯酚制酚醛树脂的催化剂是什么
热塑型 用酸催化 热固性的 用碱催化
㈧ 合成酚醛树脂5311用什么催化剂
合成酚醛树来脂5311可以采自用多种酸碱催化剂。
合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,酸性催化剂多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;碱性催化剂多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂有了更多的研究和应用。金属盐类催化剂,不会有强酸强碱的残留,不会导致树脂吸水,也没有味道,是以后酚醛树脂合成的趋势。
㈨ 酯交换反应的催化剂
在碱性催化剂催化的酯交换反应中,真正起活性作用的是甲氧阴离子,如下图所示。甲氧阴离子攻击甘油三酯的羰基碳原子,形成一个四面体结构的中间体,然后这个中间体分解成一个脂肪酸甲酯和一个甘油二酯阴离子,这个阴离子与甲醇反应生成一个甲氧阴离子和一个甘油二酯分子,后者会进一步转化成甘油单酯,然后转化成甘油。所生成的甲氧阴离子又循环进行下一个的催化反应。
碱性催化剂是目前酯交换反应使用最广泛的催化剂。使用碱性催化剂的优点是反应条件温和、反应速度快。有学者估计,使用碱催化剂的酯交换反应速度是使用同当量酸催化剂的4000倍。碱催化的酯交换反应甲醇用量远比酸催化的低,因此工业反应器可以大大缩小。另外,碱性催化剂的腐蚀性比酸性催化剂弱很多,在工业上可以用价廉的碳钢反应器。除了上述优点外,使用碱性催化剂还有以下缺点:碱性催化剂对游离脂肪酸比较敏感,因此油脂原料的酸值要求比较高。对于高酸值的原料,比如一些废弃油脂,需要经过脱酸或预酯化后才能进行碱催化的酯交换反应。 已经工业化的碱性催化剂主要有两类:易溶于甲醇的KOH、NaOH、NaOCH3等催化的液相反应,以及固体碱催化的多相反应。 绝大多数的生物柴油工业生产装置都采用液相催化剂,用量为油重的0.5~2.0%。甲醇钠与氢氧化钠(或钾)用作酯交换催化剂时还有所不同。当使用甲醇钠为催化剂时,原料必须经严格精制,少量的游离水或脂肪酸都影响甲醇钠的催化活性,国外工艺中要求两者的含量都不超过0.1%;但其产物中皂的含量很少,有利于甘油的沉降分离及提高生物柴油收率。而氢氧化钠(或钾)为催化剂对原料的要求相对不严格,原料中可含少量的水和游离脂肪酸,但这会导致生成较多的脂肪皂,影响甘油的沉降分离速度,同时会导致甘油相中溶解较多的甲酯,从而降低生物柴油的收率。一般说来,以氢氧化钠(或钾)为催化剂,油脂原料的酸值不要超过2 mg KOH/g,催化剂的用量为油脂重量的0.5~2.0%。即使油脂原料的酸值较高,超过2 mg KOH/g,理论上还可以使用氢氧化钠(或钾)催化剂,但需要加入过量的催化剂以中和游离脂肪酸。这种条件下皂的生成量高,甘油沉降分离困难,且甘油相中溶解的甲酯量较高,因此不宜采取。对于氢氧化钠和氢氧化钾,当用作酯交换催化剂时也有所不同。
1)在对粗产物进行沉降分离过程中,催化剂主要存在于甘油相中。由于KOH的分子量大于NaOH,因此会提高甘油相的密度,加速甘油相的沉降分离。
2)使用KOH为催化剂皂的生成量要比使用NaOH时少,这会减少甲酯在甘油相中的溶解。国外一项研究表明,以KOH为催化剂催化葵花籽油酯交换,分离后的甘油相中,甲酯的摩尔含量为3%,而以NaOH为催化剂时的摩尔含量为6%。
3)以KOH为催化剂,产物用磷酸中和可生成磷酸二氢钾,这是一种优质肥料,不仅可以减少废物的排放,同时还会增加经济效益。与其相比,钠盐只能作为废物处理。NaOH为催化剂的优点是其价格便宜。
除此之外,国内外还在开发有机碱催化剂,比如胺类等。当以有机胺为催化剂时,在常压低温下经过6~10h的反应,可以达到比较高的转化率,但产物中甘油单酯和二酯的含量很高,而甘油的量很低,难以工业应用;当提高反应压力和温度时,反应过程中又有可能生成酰胺,降低产品质量。因此,以有机碱为酯交换催化剂还需要有做大量的研究工作来证明其可行性。
固体碱催化剂最近几年正在工业化。与液碱催化剂相比,使用固体催化剂可以大大提高甘油相的纯度,降低甘油精制的成本,“三废”排放少,产物不含皂,提高生物柴油收率;但反应速度慢,需要较高的温度和压力,较高的醇油比,且对游离脂肪酸和水比较敏感,原料需严格精制。法国石油研究院开发的Esterfip-H工艺是第一个将固体碱为催化剂成功应用于工业生成的生物柴油生成工艺,其催化剂是具有尖晶石结构的双金属氧化物,已经建成16万吨/年的生成装置。另外,德国波鸿的鲁尔大学也开发了一种固体碱催化剂,这种固体碱催化剂是一种氨基酸的金属络合物,催化酯交换反应的温度为125℃,高于液碱催化剂的反应温度(60℃左右)。将建设1吨/小时的工业示范装置。日本正在开发强碱性阴离子树脂催化剂,已取得很大进展。不过阴离子树脂只能在低温(60℃以下)操作,否则很快失活,而低温下酯交换活性又比较低,所以限制了其工业应用。由于树脂容易再生,因此若将来能开发出耐高温的强碱性树脂,则具有一定的工业化前景。除此之外,国内外正在开发的固体碱催化剂还包括粘土、分子筛、复合氧化物、碳酸盐以及负载型碱(土)金属氧化物等。 酸催化酯交换的反应机理如下图所示。质子先与甘油三酯的羰基结合,形成碳阳离子中间体。亲质子的甲醇与碳阳离子结合并形成四面体结构的中间体,然后这个中间体分解成甲酯和甘油二酯,并产生质子催化下一轮反应。甘油二酯及甘油单酯也按这个过程反应。
与碱催化相比,酸性催化剂可以加工高酸值原料,因为在酸性催化剂存在下,游离脂肪酸会与甲醇发生酯化反应生成甲酯。因此酸性催化剂非常适合加工高酸值的油脂。另外,对于长链或含有支链的脂肪醇与油脂的酯交换,一般也用酸性催化剂。但是,酸催化酯交换的反应速度非常慢,且需要比较高的反应温度和醇油比。在酸催化反应中,如反应温度较高,可能副反应,生成副产物如二甲醚、甘油醚等。另外,在酸催化中,水对催化剂活性的影响非常大。据报道,硫酸催化大豆油与甲醇酯交换的反应中,若大豆油中加入0.5%的水,则酯交换转化率由95%降到90%。如果加入5%的水,则转化率仅为5.6%。在酯交换过程中生成的碳阳离子容易与水反应生成碳酸,从而降低生物柴油收率。当油脂中游离脂肪酸含量高时应注意这一问题,因为酸性催化剂会催化游离脂肪酸与甲醇酯化,从而产生一定量的水,影响反应进程,一步酯交换反应难以达到满意的转化率。以高酸值的油脂如废弃油脂为原料时,为了避免产生的水的影响,工业上常常采用边反应边脱水的方法,或采用间歇操作,把水分出去后再补充甲醇继续反应。
在工业应用中,最常用的酸性催化剂是浓硫酸和磺酸或其混合物。两者相比,硫酸价格便宜,吸水性强,这有利于脱除酯化反应生成的水,缺点是腐蚀性强,且较容易与碳碳双键反应,导致产物的颜色较深。磺酸催化剂的催化活性比硫酸弱,但在生成过程中产生的问题少,且不攻击碳碳双键。
强酸型阳离子交换树脂和磷酸盐是两种典型的酯交换酸性固体酸催化剂,但它们都需要比较高的反应温度和较长的反应时间,且酯交换的转化率比较低,使用说明短,因此限制了工业应用。其它固体酸催化剂如硫酸锆、硫酸锡、氧化锆及钨酸锆等也有人在研究。
另外,据2005年11月的Nature报道,日本东京工业大学正在开发从天然有机物如糖、淀粉、纤维素等生产固体酸催化剂。其制备方法是先把有机物如葡萄糖、蔗糖在低温(>300℃)下进行不完全碳化,然后进行磺化反应,引进磺酸基,得到磺化的非定形碳催化剂。此种催化剂具有价格便宜、酯化活性高、使用寿命长的特点,但还没发现用于酯交换反应方面的报道。
在国外的生物柴油生成装置中,很少用酸催化的酯交换工艺。酸性催化剂主要被用来对酸值较高的油脂进行预酯化,然后再进行碱催化的酯交换。我国现有的生物柴油厂主要以高酸值的废弃油脂为原料,规模小,使用的催化剂大多是液体酸,也有少数开发使用固体酸。使用固体酸催化剂对高酸值的植物油进行预酯化,然后再用碱催化酯交换制备生物柴油,是一条较好的工艺路线。