CN106431844B - 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法 - Google Patents

一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106431844B
CN106431844B CN201510489707.8A CN201510489707A CN106431844B CN 106431844 B CN106431844 B CN 106431844B CN 201510489707 A CN201510489707 A CN 201510489707A CN 106431844 B CN106431844 B CN 106431844B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceria
reaction
ecological oil
acetone
phenolic compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510489707.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106431844A (zh
Inventor
王峰
王业红
徐杰
张健
张志鑫
张晓辰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201510489707.8A priority Critical patent/CN106431844B/zh
Publication of CN106431844A publication Critical patent/CN106431844A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106431844B publication Critical patent/CN106431844B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/004—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by obtaining phenols from plant material or from animal material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/37—Lanthanides
    • B01J2523/3712—Cerium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法，该方法采用生态油作为反应物，在二氧化铈的催化作用下制备酚类化合物，其反应条件如下：该反应在固定床反应器中常压下进行，反应温度为300℃～550℃，将一定量的生态油溶解于甲醇后得到的溶液为原料，其中生态的油的主要组份为：乙酸19.47％～21.57％、丙酮11.49％～13.49％以及甲醇5.58％～7.78％，进料速度为0.01mL·min‑1～0.1mL·min‑1，氮气为载气，流速为20mL·min‑1～80mL·min‑1，反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，气相‑质谱联用确认产物结构，气相色谱定量。该方法以生态油为原料，来源广泛；以二氧化铈为催化剂，催化剂廉价、制备简单且效率高，可通过焙烧除积碳后再生，具有潜在的工业应用前景。

Description

一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法
技术领域
本发明涉及一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法。
背景技术
酚类化合物是一类重要的有机化工原料。苯酚是丙烯重要衍生物之一，主要用于生产酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、己二酸、苯胺、烷基酚、水杨酸等；甲基酚主要用于酚醛树脂、电器绝缘漆、染料、表面活性剂以及润滑油添加剂等。此外，酚类化合物对人体、植物的生命活动起到了主要的作用，例如：抗氧化、抗病毒等。
随着化石能源的枯竭，生物质的开发和利用越来越引起广泛关注。其中生物质利用转化为液体燃料和化学品成为两大研究热点。生态油是以生物质为原料，包括秸秆、锯末、蔗渣等，快速热解，且经过分离、冷凝和纯化等过程得到的混合液体，粘度适中且可以代替汽油，柴油等作为燃料，也可以提取高附加值产品。生态油的主要组份包括：酸类25％、酮类27％、醇类14％、酚类9％、醛类3％、脂类2％和其他组分20％，其中乙酸19.47％～21.57％、丙酮11.49％～13.49％以及甲醇5.58％～7.78％；
本发明采用生态油作为反应物，在二氧化铈的催化作用下制备酚类化合物，无需分离提纯，直接以混合组份的生态油中的乙酸、丙酮和甲醇为原料制备酚类化合物。该方法原料来源广泛，廉价，催化剂制备简单却高效，具有潜在的工业应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用生态油制备酚类化合物的方法，该制备方法反应过程简单，反应结束后简单的萃取即可实现产物分离，反应转化率以及酚类选择性较高。
本发明涉及的酚类化合物通过以下方案制备：
以一定浓度生态油的甲醇溶液为原料，在反应管中填充二氧化铈后将反应管置于固定床反应器中，于常压下进行反应，反应温度为300℃～550℃，优选的反应温度为350℃～450℃。
所述CeO2催化剂采用直接焙烧法、沉淀法或水热合成法制备。
所述的直接焙烧法为称取一定量的铈盐在空气气氛下，450℃～700℃下焙烧5h，即得二氧化铈；
所述的沉淀法为称取一定量的可溶性铈盐溶解在水中，采用沉淀剂，调节体系pH＝9～12，将所得沉淀离心分离，干燥，450°～700℃焙烧3h～10h，即得二氧化铈。
所述的水热合成法为分别称取一定量的硝酸铈和十六烷基三甲基溴化铵溶解在水中，搅拌，直至完全溶解，采用沉淀剂，逐滴加入上述体系，直至pH＝9～12，将该混合物放入合成釜中，80℃～150℃下晶化1～3d，晶化后，离心，洗涤，干燥，450°～700℃焙烧3h～10h，即得二氧化铈。
所述反应管内径为5mm～9mm；装填催化剂床层高度为5cm～30cm。
优选的反应管内径为6mm～8mm；反应管中装填催化剂床层高度为8cm～12cm。
所述一定浓度生态油的甲醇溶液中，生态油浓度为5wt％～40wt％，优选生态油浓度为10wt％～20wt％。
反应的进料速度为0.01mL·min-1～0.1mL·min-1；氮气为载气，流速为20mL·min-1～80mL·min-1；
优选反应条件：反应溶液进料速度为0.01mL·min-1～0.05mL·min-1；氮气为载气，流速为30mL·min-1～50mL·min-1。
生态油的主要组分包括乙酸19.47％～21.57％、丙酮11.49％～13.49％以及甲醇5.58％～7.78％。
所述反应后的催化剂通过焙烧再生，焙烧温度为500℃～600℃，焙烧时间为2h～10h。
最佳的焙烧条件为：再生焙烧温度550℃，焙烧时间4h。
CeO2作为催化剂表面具有酸-碱对，且其酸碱性可调。以生态油作为反应物，在CeO2的催化作用下，生成酚类化合物。推测其催化路径大致包含以下几个过程：生态油中的主要成分之一乙酸在二氧化铈酸碱催化中心上发生反应，生成丙酮、二氧化碳和水；甲醇在碱性CeO2上发生氢转移，生成甲醛；丙酮与甲醛以及丙酮自身在碱催化作用下发生Aldol缩合反应，进而脱水，生成多种脂肪酮类化合物；脂肪酮发生成环反应形成六员环状酮类化合物，然后发生氢转移，最终形成酚类化合物。反应后通过氯仿等简单萃取即可获得酚类化合物的有机相，旋转蒸发即可获得产物。
本发明的优点和有益效果：
(1)以生态油为原料，来源广泛且廉价；
(2)我国具有丰富的稀土资源，本专利以二氧化铈为催化剂，制备简单且效率高，可通过焙烧除积碳后再生，具有潜在的工业应用前景。
附图说明
图1为实施例21所得反应产品的色谱图以及质谱定性结果。
具体实施方式
为了对本发明进行进一步详细说明，下面给出几个具体实施案例，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
称取200g硝酸铈铵在空气气氛下，500℃焙烧5h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为56％，酚类化合物的总选择性为80％。
实施例2
称取200g硝酸铈铵在空气气氛下，500℃焙烧5h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为62％，酚类化合物的总选择性为81％。
实施例3
称取200g硝酸铈铵在空气气氛下，500℃焙烧5h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为10mm的反应管中，填充30cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为65％，酚类化合物的总选择性为80％。
实施例4
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充9cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为86％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例5
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用10wt％的氢氧化钠溶液作为沉淀剂，调节体系pH＝11.5，将所得沉淀离心分离，洗至中性，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为6mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.06mL·min-1，氮气为载气，流速为25mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为73％，酚类化合物的总选择性为88％。
实施例6
称取50g硝酸铈铵溶解在4L水中，采用25wt％的碳酸钠水溶液作为沉淀剂，调节体系pH＝10，将所得沉淀离心分离，洗至中性，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为70％，酚类化合物的总选择性为85％。
实施例7
分别称取50g硝酸铈和36g十六烷基三甲基溴化铵溶解在5L水中，搅拌，直至完全溶解。采用25wt％的氨水作为沉淀剂，逐滴加入上述体系，直至pH＝10.0。将该混合物放入合成釜中，100℃下晶化3d，晶化后，离心，洗涤，干燥，500℃下焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为85％，酚类化合物的总选择性为90％。
实施例8
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用15wt％的氢氧化钾水溶液作为沉淀剂，调节体系pH＝11，将所得沉淀离心分离，洗至中性，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为10mm的反应管中，填充30cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：19.77％，丙酮含量为：12.06％，甲醇的含量为6.22％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为55mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为72％，酚类化合物的总选择性为90％。
实施例9
称取50g硝酸铈铵溶解在5L水中，采用25wt％的碳酸钾水溶液作为沉淀剂，调节体系pH＝10，将所得沉淀离心分离，洗至中性，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为12mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，12wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸含量为：20.77％，丙酮含量为：13.06％，甲醇的含量为7.52％，原料进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为65％，酚类化合物的总选择性为83％。
实施例10
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为5mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，14wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油的乙酸20.42％、丙酮12.51％以及甲醇7.62％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为50mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为71％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例11
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.48％，丙酮12.52％以及甲醇6.78％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为74％，酚类化合物的总选择性为94％。
实施例12
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充20cm床层，常压下，15wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸20.52％、丙酮12.31％以及甲醇6.58％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为68％，酚类化合物的总选择性为91％。
实施例13
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，13wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.48％、丙酮12.54％以及甲醇5.62％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为70％，酚类化合物的总选择性为91％。
实施例14
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为10mm的反应管中，填充10cm床层，常压下，20wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸21.12％、丙酮12.48％以及甲醇6.89％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为67％，酚类化合物的总选择性为88％。
实施例15
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为6mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，15wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸21.22％、丙酮13.21％以及甲醇6.58％，进料速度为0.04mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为75％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例16
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为11mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，14wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为85％，酚类化合物的总选择性为88％。
实施例17
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为87％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例18
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充20cm床层，常压下，13wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为82％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例19
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，17wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.07mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为81％，酚类化合物的总选择性为90％。
实施例20
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.02mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，450℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为91％，酚类化合物的总选择性为78％。
实施例21
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为6mm的反应管中，填充10cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为75mL·min-1，400℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为85％，酚类化合物的总选择性为85％。
实施例22
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为10mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.08mL·min-1，氮气为载气，流速为45mL·min-1，550℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为99％，酚类化合物的总选择性为68％。
实施例23
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充12cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为80mL·min-1，300℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为48％，酚类化合物的总选择性为75％。
实施例24
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.05mL·min-1，氮气为载气，流速为60mL·min-1，400℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。乙酸转化率为85％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例25
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为7mm的反应管中，填充9cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.03mL·min-1，氮气为载气，流速为80mL·min-1，300℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为77％，酚类化合物的总选择性为92％。
实施例26
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为8mm的反应管中，填充15cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.01mL·min-1，氮气为载气，流速为50mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮计转化率为95％，酚类化合物的总选择性为91％。
实施例27
称取50g硝酸铈溶解在4L水中，采用25wt％的氨水作为沉淀剂，调节体系pH＝9.5，将所得沉淀离心分离，干燥，500℃焙烧3h，即得二氧化铈。将二氧化铈成型筛取14-25目催化剂填充至内径为10mm的反应管中，填充25cm床层，常压下，10wt％生态油的甲醇溶液为原料，其中生态油中乙酸19.52％、丙酮12.52％以及甲醇7.73％，进料速度为0.1mL·min-1，氮气为载气，流速为30mL·min-1，350℃下反应12h。反应结束后体系中加入萃取剂萃取后旋转蒸发收集产物，所述萃取剂为二氯甲烷，质谱确定产物组成，色谱定量。以丙酮转化率为55％，酚类化合物的总选择性为85％。
实施例28
将实施例4反应12h后的二氧化铈，通入空气，流速为50mL·min-1，550℃下焙烧4h，得到再生后的催化剂。按照实施例4所述具体操作过程，重复使用再生后的样品进行催化反应12h，以丙酮计转化率为83％，选择性为93％。
实施例29
将实施例28反应12h后的二氧化铈，通入空气，流速为50mL·min-1，550℃下焙烧4h，得到再生后的催化剂。按照实施例4所述具体操作过程，重复使用再生后的样品进行催化反应12h，以丙酮计转化率为84％，选择性为90％。
实施例30
将实施例29反应12h后的二氧化铈，通入空气，流速为50mL·min-1，550℃下焙烧4h，得到再生后的催化剂。按照实施例4所述具体操作过程，重复使用再生后的样品进行催化反应12h，以丙酮计转化率为82％，选择性为94％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法，其特征在于：以一定浓度生态油的甲醇溶液为原料，在反应管中填充二氧化铈后将反应管置于固定床反应器中，于常压下进行反应，反应温度为 300℃~550℃；
所述二氧化铈催化剂采用直接焙烧法、沉淀法或水热合成法制备；
所述生态油的主要组分包括乙酸19.47%~21.57%、丙酮11.49%~13.49%以及甲醇5.58%~7.78%；
所述反应管内径为 5 mm ~9 mm；装填催化剂床层高度为 5 cm~ 30 cm。
反应的进料速度为 0.01 mL·min -1~0.1 mL·min -1；氮气为载气，流速为 20 mL·min -1~80 mL·min -1。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
反应管内径为 6 mm ~8 mm；反应管中装填催化剂床层高度为 8 cm~ 12 cm，反应温度为 350℃~450℃。
3.按照权利要求 1 所述的方法，其特征在于：
所述一定浓度生态油的甲醇溶液中生态油浓度为 5 wt%~40 wt%。
4.按照权利要求 1 所述的方法，其特征在于：
反应溶液进料速度为 0.01 mL·min -1~0.05 mL·min -1；氮气为载气，流速为 30mL·min -1~50 mL·min -1。
5.按照权利要求 1 所述的方法，其特征在于：反应后的催化剂通过焙烧再生。
6.按照权利要求 1 所述的方法，其特征在于：所述酚类化合物包括 4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-2-甲基苯酚、4-甲氧基-2-乙基苯酚、4-甲氧基-2-丙基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚和5-叔丁基-1,2,3-三苯酚。
CN201510489707.8A 2015-08-11 2015-08-11 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法 Active CN106431844B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510489707.8A CN106431844B (zh) 2015-08-11 2015-08-11 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510489707.8A CN106431844B (zh) 2015-08-11 2015-08-11 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106431844A CN106431844A (zh) 2017-02-22
CN106431844B true CN106431844B (zh) 2019-05-07

Family

ID=58093754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510489707.8A Active CN106431844B (zh) 2015-08-11 2015-08-11 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106431844B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109422630B (zh) * 2017-08-31 2021-12-14 中国科学院大连化学物理研究所 乙酸与乙醇两段法制备酮类化合物

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193833A (zh) * 2013-03-28 2013-07-10 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193833A (zh) * 2013-03-28 2013-07-10 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Formation of Aromatic Compounds from Condensation Reactions of Cellulose Degradation Products;J. A. Russell等;《Biomass》;19831231;第3卷(第1期);第43-57页 *
Secondary reactions of the base-catalyzed aldol condensation of acetone;Sigrid Lippert等;《Journal of Molecular Catalysis》;19911231;第69卷;第199-214页 *
Surface Reactions of Acetone on Al2O3, TiO2, ZrO2, and CeO2: IR Spectroscopic Assessment of Impacts of the Surface Acid-Base Properties;M. I. Zaki等;《Langmuir》;20010301;第17卷;第768-774页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106431844A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104817440B (zh) 一种聚甲氧基二甲醚合成中甲醛吸收工艺装置及方法
CN101550051A (zh) 一种提高甲醇芳构化制取芳烃选择性的工艺及其催化剂的制备方法
CN103496674B (zh) 蒽醌法全酸性工作液体系制备双氧水的方法
CN109879730A (zh) 一种苯酚与甲醇生产苯甲醚的方法
Liu et al. Synthesis of glycerol carbonate by transesterification of glycerol and dimethyl carbonate over KF/γ-Al2O3 catalyst
CN102125868A (zh) 一种微孔-介孔复合Fe-ZSM-5沸石分子筛催化剂的制备方法
CN106431845B (zh) 一种掺杂型二氧化铈催化丙酮制备酚类化合物的方法
CN101234351A (zh) 一种用于香兰素及衍生物合成的催化剂及制备方法
CN103182323A (zh) 一种失活钛硅分子筛催化剂的再生方法
CN106431844B (zh) 一种二氧化铈催化生态油制备酚类化合物的方法
CN103232327A (zh) 一种苯直接氧化联产苯酚和苯二酚的方法
CN106431843B (zh) 一种生态油制备酚类化合物的方法
CN108689819A (zh) 一种新型多金属氧酸盐催化氧化降解木屑的方法
CN102600851A (zh) 一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法
CN101941958B (zh) 同时制备分离5-羟甲基糠酸和2，5-呋喃二甲醇的方法
CN105964293A (zh) 一种直接制备多甲基苯的分子筛基催化剂及其制备、使用方法
CN101786943A (zh) 甲苯一步羟基化反应制备甲酚的催化合成方法
CN106518627B (zh) 一种制备酚类化合物的方法
JP5305669B2 (ja) 多価アルコールの水素化分解物の製造方法
CN104557451B (zh) 一种利用镍基催化剂催化糖及糖醇加氢裂解反应的方法
CN102633611A (zh) 用改性氧化铝催化剂连续制备丁烯酮的方法
CN106431847B (zh) 二氧化铈催化丙酮转化制备酚类化合物的方法
CN106518628B (zh) 制备酚类化合物的方法
CN105562047A (zh) 一种用于天然单萜烯加氢的催化剂的制备方法及应用
CN104098436A (zh) 一种低温合成甲醇的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant