CN117917439A - 一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 - Google Patents
一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117917439A CN117917439A CN202211297052.0A CN202211297052A CN117917439A CN 117917439 A CN117917439 A CN 117917439A CN 202211297052 A CN202211297052 A CN 202211297052A CN 117917439 A CN117917439 A CN 117917439A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- chloride
- beta
- catalytic cracking
- fully esterified
- 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.)
- Pending
Links
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 title claims abstract description 52
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 title claims abstract description 52
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 25
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 22
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 17
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 125000005257 alkyl acyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N hexadecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 10
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- UNSAJINGUOTTRA-UHFFFAOYSA-N 3-(3-bromophenyl)prop-2-yn-1-ol Chemical compound OCC#CC1=CC=CC(Br)=C1 UNSAJINGUOTTRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CN=C1 ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N dodecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCC(Cl)=O NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001348 alkyl chlorides Chemical class 0.000 claims description 4
- MLQBTMWHIOYKKC-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-enoyl chloride Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(Cl)=O MLQBTMWHIOYKKC-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 3
- NYPYPOZNGOXYSU-UHFFFAOYSA-N 3-bromopyridine Chemical compound BrC1=CC=CN=C1 NYPYPOZNGOXYSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 abstract description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 12
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-M hexadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WRUZLCLJULHLEY-UHFFFAOYSA-N N-(p-hydroxyphenyl)glycine Chemical compound OC(=O)CNC1=CC=C(O)C=C1 WRUZLCLJULHLEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 125000001312 palmitoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 125000000400 lauroyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 125000001419 myristoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N tetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFDKQJVNMJFNGG-UHFFFAOYSA-N 16-methylheptadecanoyl chloride Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O LFDKQJVNMJFNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-M dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC([O-])=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 125000001924 fatty-acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N heptane - octane Natural products CCCCCCCCCCCCCCC YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229940070765 laurate Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229940105132 myristate Drugs 0.000 description 1
- 125000002811 oleoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005120 petroleum cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
- C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
-
- 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
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
-
- 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
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
- B01J31/063—Polymers comprising a characteristic microstructure
- B01J31/065—Cyclodextrins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
- C07C4/06—Catalytic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
- C10G11/04—Oxides
- C10G11/05—Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/20—C2-C4 olefins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本公开涉及一种全酯化β‑环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用，所述全酯化β‑环糊精烷酸酯具有下式1所示的结构，其中，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为8‑20的烷酰基。上述全酯化β‑环糊精烷酸酯的制备方法简单、成本低，将其用于催化裂解反应，能够获得较好的催化效果，且裂解产物中乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃的比例较高。
Description
技术领域
本公开涉及石油化工技术领域，具体地，涉及一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用。
背景技术
石油的裂解通常是指石油中长链烃类物质在催化剂或者高温条件下裂解为更适用、价值更高的短链烃类化合物，例如：乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃。在最初的石油加工过程中，通常是在非常高的温度条件下进行的，随着后期催化剂的引入，在一定程度上降低了石油裂解过程中的反应温度，并且裂解后产物的分布也有了一定的提升。
催化裂解工艺与催化裂解相类似，但具备更高的反应温度，更高的剂油比，从而获得更高的反应深度。催化裂解工艺的产品主要为汽油、煤油和柴油等轻质油品；催化裂解工艺则可以获得更高的乙烯、丙烯和丁烯收率，同时可以兼顾芳烃的收率。
在石油的催化裂解过程中，催化剂的不同也影响着整个催化裂解的结果。一般来说，催化剂主要有金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。而决定这两种催化剂的催化效果因素又不相同，影响金属氧化物型裂解催化剂催化效果的因素主要是催化剂自身的活性组成、助剂和载体；影响沸石分子筛型裂解催化剂的催化效果主要是其自身分子筛的晶体大小、孔结构和酸性的因素。
在2018年，在中国石油化工股份有限公司提出的专利申请(CN111099949A)公开了一种催化裂解的方法，使用了超支化聚合物PHPG来催化石油的催化裂解，并且取得了相当不错的效果。在该发明专利中，使用的是三羟甲基丙烷为引发剂，缩水甘油促进剂进行超支化聚合反应，得到超支化聚合物HPG，之后再通过使用棕榈酰氯与之反应，对聚合物HPG末端羟基进行修饰，最终得到修饰后的超支化聚合物PHPG。该方法中聚合物HPG合成步骤复杂，增加了其合成和应用成本，且其使其应用受到局限。
发明内容
本公开的目的是提供一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用，该全酯化β-环糊精烷酸酯用于催化裂解反应能够获得较好的催化效果，且裂解产物中乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃的比例较高。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种全酯化β-环糊精烷酸酯，所述全酯化β-环糊精烷酸酯具有下式1所示的结构：
其中，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为8-20的烷酰基。
可选地，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为12-18的烷酰基；
优选地，各个R相同。
本公开第二方面提供制备本公开第一方面所述的全酯化β-环糊精烷酸酯的方法，该方法包括：将β-环糊精与烷基酰氯接触反应；
所述烷基酰氯的碳原子数为8-20。
可选地，所述接触反应的条件包括：时间为4-18h，温度为80-110℃。
可选地，所述接触反应在溶剂存在的条件下进行，所述溶剂包括吡啶、吡咯、3-甲基吡啶、3-溴吡啶和2-甲基吡咯中的一种或几种。
可选地，所述β-环糊精与所述烷基酰氯的摩尔比为1：(21-22)；
可选地，相对于1mL的所述溶剂，所述β-环糊精的用量为0.023-0.038mmol。
可选地，所述烷基酰氯的碳原子数为12-18；
优选地，所述烷基酰氯包括棕榈酰氯、月桂酰氯、肉豆蔻酰氯、油酰氯和异十八碳酸酰氯中的一种或几种。
本公开第三方面提供一种催化裂解的方法，该方法包括：将待裂解原料在助剂存在的条件下与催化剂接触，进行催化裂解反应，所述助剂包括本公开第一方面所述的全酯化β-环糊精烷酸酯。
可选地，所述助剂在所述待裂解原料中的用量为500-3000ppm。
可选地，所述催化裂解反应的温度为450-700℃，剂油比为1-20，重时空速为1-50h-1。
可选地，所述待裂解原料包括碳原子数为5-14的烃、石脑油、轻循环油、减压柴油或减压渣油，或者为它们中的二者或三者的组合；
所述催化剂包括MPZ分子筛、ZSM-5分子筛、ZRP分子筛、ZSP分子筛、β分子筛和Y分子筛中的一种或几种。
可选地，该方法包括：将所述待裂解原料与所述助剂混合，再与所述催化剂接触，进行所述催化裂解反应。
通过上述技术方案，本公开全酯化β-环糊精烷酸酯具有多直链、多羟基和稳定环状的特点，采用廉价的β-环糊精及脂肪酰氯作为原料一步合成，反应步骤简单、条件温和、成本较低，更有利于工业化生产应用；将其应用在石油的催化裂解工程中，能够有效的促进石油的催化裂解，提高石油的催化裂解收益，且裂解产物中乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃的比例较高。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开实施例1制备的全酯化β-环糊精棕榈酸酯的核磁氢谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开第一方面提供一种全酯化β-环糊精烷酸酯，所述全酯化β-环糊精烷酸酯具有下式1所示的结构：
其中，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为8-20的烷酰基。
在本公开中，烷酰基R的结构式为其中的R2为烷基，R2为R中去掉羰基之后对应的烷基部分。
根据本公开的一种实施方式，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为12-18的烷酰基，更优选选自碳原子数为12-16的烷酰基；优选地，各个R相同。
根据本公开的一种实施方式，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自棕榈酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、油酰基或异十八碳酸酰基，优选选自棕榈酰基、月桂酰基或肉豆蔻酰基。
在本公开中，“分别独立地选自”指的是，相同或不同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。例如，“各个R分别独立地选自碳原子数为8-20的烷酰基”指的是，各个R可以相同，也可以不同，各个R的选项之间互不影响。
本公开第二方面提供制备本公开第一方面所述的全酯化β-环糊精烷酸酯的方法，该方法包括：将β-环糊精与烷基酰氯接触反应；
所述烷基酰氯的碳原子数为8-20。
根据本公开的一种实施方式，接触反应的条件包括：时间为4-18h，优选5-15h；温度为80-110℃，优选为80-100℃，接触反应可以在搅拌的条件下进行。
根据本公开的一种实施方式，该方法还包括：将接触反应得到的混合物进行产物提纯，具体包括：向冷却的混合物中加入稀盐酸溶液，过滤之后用石油醚萃取有机相，固液分离得到全酯化β-环糊精烷酸酯，其中，稀盐酸的用量为本领域常规的。
根据本公开的一种实施方式，接触反应在溶剂存在的条件下进行，溶剂包括取代或未取代的吡咯、取代或未取代的吡啶中的一种或几种，取代的吡咯中的取代基和取代的吡啶中的取代基相同或不相同，各自独立地选自卤素和碳原子数为1-3的烷基；优选地，溶剂包括吡啶、吡咯、3-甲基吡啶、3-溴吡啶和2-甲基吡咯中的一种或几种，具体可以为吡啶。当接触反应在有溶剂的条件下进行，原料和溶剂的加入顺序不限制，例如可以将β-环糊精与溶剂先混合，再加入烷基酰氯。
根据本公开的一种实施方式，相对于1mL的溶剂，β-环糊精的用量可以为0.023-0.038mol，优选为0.027-0.031mol，在上述范围内，均能够实现本公开的技术方案；溶剂的用量例如可以为0.023mmol、0.025mmol、0.029mmol、0.031mmol等。
根据本公开的一种实施方式，β-环糊精与烷基酰氯的摩尔比为1：(21-22)，稍微过量的烷基酰氯能够保证β-环糊精的全酯化，避免产物带有羟基。
根据本公开的一种实施方式，烷基酰氯的碳原子数为12-18；优选地，碳原子数为12-16。
根据本公开的一种实施方式，烷基酰氯包括棕榈酰氯、月桂酰氯、肉豆蔻酰氯、油酰氯和异十八碳酸酰氯中的一种或几种；优选为棕榈酰氯、月桂酰氯和肉豆蔻酰氯中的一种或几种，更优选为棕榈酰氯、月桂酰氯或肉豆蔻酰氯。
本公开第三方面提供一种催化裂解的方法，该方法包括：将待裂解原料在助剂存在的条件下与催化剂接触，进行催化裂解反应，所述助剂包括本公开第一方面所述的全酯化β-环糊精烷酸酯。
本公开的全酯化β-环糊精烷酸酯具有多支链、多羟基以及稳定环状的特点，具有良好的油溶性，用于催化裂解反应时，可以直接与待裂解原料混合；催化裂解反应具有碳正离子机理，本公开的全酯化β-环糊精烷酸酯的供电子能力强，化合物本身也可以发生裂解反应，其裂解反应的能级相对于待裂解原料中的组分的能级较低，可以提供能量用于释放碳正离子，促进裂解反应的发生，提高低碳烯烃的收率。
根据本公开的一种实施方式，助剂在待裂解原料中的用量为500-3000ppm，当助剂的用量在上述范围内时，能够获得更高的催化裂解反应的转化率和低碳烯烃的收率。
根据本公开的一种实施方式，催化裂解反应的温度为450-700℃，优选为500-650℃；剂油比为1-20，优选为1-10；重时空速为1-50h-1，优选为5-40h-1。其中的剂油比指的是催化剂与原料的质量比。
根据本公开的一种实施方式，待裂解原料包括碳原子数为5-14的烃、石脑油、轻循环油、减压柴油或减压渣油，或者为它们中的二者或三者的组合，即待裂解原料可以为碳原子数为5-14的烃、石脑油、轻循环油、减压柴油和减压渣油中的任意一种，或者为上述原料中的任意两种或者任意三种的组合；其中，碳原子数为5-14的烃可以为烷烃，也可以为烯烃，碳原子数为5-14的烃的碳原子数可以为5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，碳原子数为5-14的烷烃例如可以为正戊烷、正己烷、正十四烷等。
根据本公开的一种实施方式，催化剂可以为中孔分子筛和/或大孔分子筛，优选包括MPZ分子筛、ZSM-5分子筛、ZRP分子筛、ZSP分子筛、β分子筛和Y分子筛中的一种或几种。
根据本公开的一种实施方式，该方法包括：将催化裂解原料与助剂混合，再与催化剂接触，进行催化裂解反应。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例中所用的原料均购买于安耐吉化学，不特殊说明均为分析纯。
核磁氢谱的测试条件和仪器型号：Bruker AVANCE III 500WB。
实施例1
取β-环糊精(1g，0.88mmol)至反应瓶中，加入吡啶溶剂(30mL)和棕榈酰氯(6.88mL，19.38mmol)后，将反应瓶放入油浴锅中加热搅拌，温度升至90℃反应10h。待反应结束后，取出反应瓶，冷却之后加入稀盐酸溶液，过滤之后用石油醚萃取有机相，旋干，得到全酯化β-环糊精棕榈酸酯，产率为93.6％；图1为全酯化β-环糊精棕榈酸酯的核磁氢谱图；
其中，β-环糊精与棕榈酰氯的摩尔比为1：22，相对于1mL的吡啶，β-环糊精的用量为0.029mmol。
实施例2
采用实施例1的方法制备全酯化β-环糊精肉豆蔻酸酯，区别在于，将棕榈酰氯替换为等摩尔的肉豆蔻酰氯，产率为92.3％。
实施例3
采用实施例1的方法制备全酯化β-环糊精月桂酸酯，区别在于，将棕榈酰氯替换为等摩尔的月桂酰氯，产率为92.8％。
实施例4
采用实施例1的方法制备全酯化β-环糊精棕榈酸酯，区别在于，时间为8h，温度为90℃，产率为90.7％。
测试例1-4
工艺条件：MMC催化剂5g，进油量0.83g，进油时间140s，反应温度650℃，再生温度600℃，剂油比为2.41，重时空速为10.67h-1。
操作方法：称取5g颗粒大小为150-300目的MMC平衡剂装填入固定床反应器内。反应前在650℃条件下用氮气吹扫20min以上，以微量柱塞泵进样，设置进油量0.83g，进油反应时间140s，吹扫时间900s。反应油气产物用低温乙二醇与水混合溶液冷却，称量记录反应前后液体重量差值。气体产物由排水取气法进行收集。
产物分析方法：裂解气组成成分分析采用美国Agilent公司GC-7890A型色谱分析仪进行；液相产品的烃类组成分析采用Agilent GC-6890A以及GC-6890N型色谱仪进行析。积炭分析由二氧化碳分析仪进行。
全酯化β-环糊精烷酸酯催化性能评价，分别在反应物石脑油(参数列于表1)中引入2500ppm的实施例1-4制备的全酯化β-环糊精烷酸酯，结果列于表2中。
对比例1
使用测试例1的方法进行石脑油催化裂解反应，区别在于，不加入全酯化β-环糊精烷酸酯，结果列于表2。
对比例2
使用测试例1的方法进行石脑油催化裂解反应，区别在于，将全酯化β-环糊精烷酸酯替换为等量的PHPG(结构如下式2所示，分子量为40000，R1为棕榈酰基)，结果列于表2。
表1
表2
根据表2的数据可知，相对于不使用助剂的对比例1和使用其他助剂的对比例2，采用本公开的全酯化β-环糊精烷酸酯作为催化裂解反应的助剂，能够获得较高的转化率和低碳烯烃收率。
测试例5-11
工艺条件：MPZ分子筛2g，进油量0.83g，进油时间140s，反应温度650℃，再生温度600℃，剂油比为2.41，重时空速为10.67h-1。
操作方法：称取2g颗粒大小为20-40目的MPZ分子筛装填入固定床反应器内。反应前在650℃条件下用氮气吹扫20min以上，以微量柱塞泵进样，设置进油量0.83g，进油反应时间140s，吹扫时间900s。反应油气产物用低温乙二醇与水混合溶液冷却，称量记录反应前后液体重量差值。气体产物由排水取气法进行收集。
产物分析方法：裂解气组成成分分析采用美国Agilent公司GC-7890A型色谱分析仪进行；液相产品的烃类组成分析采用Agilent GC-6890A以及GC-6890N型色谱仪进行析。积炭分析由二氧化碳分析仪进行。
分别在反应物石脑油中引入500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm的实施例1制备的全酯化β-环糊精棕榈酸酯化合物作为催化裂解反应助剂，进行催化裂解反应，结果列于表3。
对比例3
采用测试例5的方法进行石脑油催化裂解反应，区别在于，不加入全酯化β-环糊精烷烷酸酯化合物，结果列于表3。
表3
根据表3的数据可知，相对于不使用助剂的对比例2，采用本公开的全酯化β-环糊精烷酸酯作为催化裂解反应的助剂，能够获得较高的转化率和低碳烯烃收率；当助剂的用量在500-3000ppm范围内时，能够获得较高的催化裂解反应转化率和低碳烯烃的转化率，且随着助剂用量的增加，对催化裂解反应的促进作用更明显。但是当助剂的用量超出3000ppm时，即使增加助剂用量，也不能获得更好的催化裂解效果。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (12)
1.一种全酯化β-环糊精烷酸酯，其特征在于，所述全酯化β-环糊精烷酸酯具有下式1所示的结构：
其中，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为8-20的烷酰基。
2.根据权利要求1所述的全酯化β-环糊精烷酸酯，其中，各个R相同或者不同，各个R分别独立地选自碳原子数为12-18的烷酰基；
优选地，各个R相同。
3.制备权利要求1或2所述的全酯化β-环糊精烷酸酯的方法，其特征在于，该方法包括：将β-环糊精与烷基酰氯接触反应；
所述烷基酰氯的碳原子数为8-20。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述接触反应的条件包括：时间为4-18h，温度为80-110℃。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述接触反应在溶剂存在的条件下进行，所述溶剂包括吡啶、吡咯、3-甲基吡啶、3-溴吡啶和2-甲基吡咯中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述β-环糊精与所述烷基酰氯的摩尔比为1：(21-22)；
可选地，相对于1mL的所述溶剂，所述β-环糊精的用量为0.023-0.038mmol。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述烷基酰氯的碳原子数为12-18；
优选地，所述烷基酰氯包括棕榈酰氯、月桂酰氯、肉豆蔻酰氯、油酰氯和异十八碳酸酰氯中的一种或几种。
8.一种催化裂解的方法，该方法包括：将待裂解原料在助剂存在的条件下与催化剂接触，进行催化裂解反应，其特征在于，所述助剂包括权利要求1或2所述的全酯化β-环糊精烷酸酯。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述助剂在所述待裂解原料中的用量为500-3000ppm。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述催化裂解反应的温度为450-700℃，剂油比为1-20，重时空速为1-50h-1。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述待裂解原料包括碳原子数为5-14的烃、石脑油、轻循环油、减压柴油或减压渣油，或者为它们中的二者或三者的组合；
所述催化剂包括MPZ分子筛、ZSM-5分子筛、ZRP分子筛、ZSP分子筛、β分子筛和Y分子筛中的一种或几种。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法包括：将所述待裂解原料与所述助剂混合，再与所述催化剂接触，进行所述催化裂解反应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211297052.0A CN117917439A (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211297052.0A CN117917439A (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117917439A true CN117917439A (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=90729744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211297052.0A Pending CN117917439A (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117917439A (zh) |
-
2022
- 2022-10-21 CN CN202211297052.0A patent/CN117917439A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Corma et al. | Lewis acids: from conventional homogeneous to green homogeneous and heterogeneous catalysis | |
| US5460714A (en) | Liquid phase catalytic hydrocarbon hydroconversion with polyaromatic additive | |
| WO2022105047A1 (zh) | 催化剂以及制备方法、应用 | |
| JP7230308B2 (ja) | 水素化反応用触媒及びその製造方法 | |
| CN117917439A (zh) | 一种全酯化β-环糊精烷酸酯及其制备方法和在催化裂解中的应用 | |
| JP3795666B2 (ja) | ブテンポリマーの製造方法 | |
| JP2022511645A (ja) | 接触分解の方法及び触媒系 | |
| CN116550387A (zh) | 一种Ce-UiO-66复合Ni NPs催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110433863A (zh) | 一种用于合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法 | |
| US20170001184A1 (en) | Alkane metathesis catalyst, methods of use and the preparation thereof | |
| CN112264089B (zh) | 一种SAPO-11负载Ni的复合催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109134407B (zh) | 一种航空煤油前体的制备方法 | |
| KR101817060B1 (ko) | 오일분산계 촉매용 이종금속 전구체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 중질유의 수첨분해 방법 | |
| Pourjafar et al. | Exploring large pore size alumina and silica-alumina based catalysts for decomposition of lignin | |
| CN106635141B (zh) | 一种金刚烷基离子液体助催化生产烷基化汽油的方法 | |
| RU2818194C1 (ru) | КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ, ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ | |
| JP7230309B2 (ja) | 水素化反応用触媒及びその製造方法 | |
| JP7173458B2 (ja) | 水素化反応用触媒及びその製造方法 | |
| JP4694666B2 (ja) | 高反応性ブテンオリゴマーの製造方法 | |
| CN112898138B (zh) | 一种费托产物高值化利用的方法 | |
| CN114522723A (zh) | 一种轻质烷烃低温异构化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN102219630A (zh) | 乙醇脱水生产乙烯的方法 | |
| CN106867562A (zh) | 一种可再生航空煤油多环烷烃的制备方法 | |
| JPH0455408B2 (zh) | ||
| García et al. | Promoter Effect of Pt on Zr Catalysts to Increase the Conversion of Furfural to γ-Valerolactone Using Batch and Continuous Flow Reactors: Influence of the Way of the Incorporation of the Pt Sites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |