Zn、A1改性Cu/SiO2催化剂及其对草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化性能的影响
草酸二甲酯加氢制乙二醇CuSiO2催化剂工业应用常见问题及分析
第48卷第4期2020年8月Vol.48No.4Aug.2020煤化工Coal Chemical Industry草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂工业应用常见问题及分析时鹏,张彦民,王静静,李银岭,杨鹏举(河南龙宇煤化工有限公司,河南永城476600)摘要针对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/Si02催化剂在工业应用中易发生粉化和活性降低的问题,M Cu/SiO2催化剂的理化性能和工艺操作条件进行比对和分析,结果发现:催化剂机械强度低、草酸二甲酯进料水含量高、系统压力波动大和热冲击是Cu/SiO2催化剂发生粉化的主要原因;催化剂老化和烧结、循环氢气纯度、氢酯摩尔比和反应温度对Cu/Si02催化剂的活性具有较大的影响。
关键词草酸二甲酯,加氢,乙二醇,Cu/SiO2催化剂,粉化,失活文章编号:1005-9598(2020)-04-0070-03中图分类号:0643,36文献标识码:B近年来,国内煤制乙二醇工业装置运行稳定性上升,工艺技术也越来越成熟。
煤制乙二醇工艺主要包括两大反应步骤:首先在拨基化合成催化剂作用下,C0与亚硝酸甲酯(MN)发生偶联反应,生成草酸二甲酯(DM0);然后DM0与H2在加氢催化剂作用下发生加氢反应,生成乙二醇(EG)。
目前,我国在高活性的CO 催化偶联合成DM0催化剂和高活性的DM0加氢合成EG催化剂的技术研发领域取得了突破性的进展,实现了工业化应用2〕。
河南龙宇煤化工有限公司(简称河南龙宇煤化工)20万t/a煤制乙二醇装置采用拨化合成-草酸二甲酯加氢两步间接合成法制乙二醇工艺技术路线,于2018年9月30日实现100%负荷稳定运行。
从装置运行情况来看,拨基化合成催化剂和DM0加氢催化剂的催化活性和选择性较好,能够满足生产需求。
但DM0加氢催化剂运行到末期,会出现催化剂床层压差上涨较快、反应器热点温度下移、催化剂粉化和活性明显下降等问题,直接影响到催化剂的使用寿命和经济成本,也造成DM0加氢催化剂更换较为频繁。
《Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究》
《Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究》Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究一、引言随着环保意识的日益增强和可持续发展战略的推进,绿色化学和环保化学技术的研发日益成为化学研究的重点。
在此背景下,研究并发展高活性、高选择性的催化剂以及相关催化反应成为当前研究的热点。
本文着重探讨Cu/SiO2催化剂的可控制备及其在己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇反应中的应用。
二、Cu/SiO2催化剂的可控制备1. 制备方法Cu/SiO2催化剂的制备主要采用浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等方法。
其中,溶胶-凝胶法因其制备过程简单、可控制备催化剂的粒径和分散度等优点,被广泛应用于催化剂的制备。
2. 制备过程(1)制备SiO2载体:首先,以正硅酸乙酯为原料,通过溶胶-凝胶过程制备SiO2载体。
(2)负载Cu活性组分:将Cu盐溶液与SiO2载体混合,通过浸渍法将Cu活性组分负载到SiO2载体上。
(3)催化剂的干燥与煅烧:将负载了Cu活性组分的SiO2载体进行干燥和煅烧处理,以提高催化剂的稳定性和活性。
三、己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的反应1. 反应原理己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的反应是一个典型的加氢反应。
在Cu/SiO2催化剂的作用下,己二酸二甲酯与氢气发生加成反应,生成1,6-己二醇。
2. 反应条件反应温度、压力、氢气流量等是影响反应的重要因素。
在实验中,我们通过调整这些参数,以获得最佳的反应效果。
四、实验结果与讨论1. 催化剂表征通过XRD、TEM、BET等手段对制备的Cu/SiO2催化剂进行表征,结果表明,催化剂具有较高的比表面积和良好的分散度,有利于提高催化剂的活性。
2. 反应性能评价在己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的反应中,我们发现,Cu/SiO2催化剂具有良好的催化性能。
通过调整反应条件,如温度、压力等,可以获得较高的1,6-己二醇收率。
草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展
天 然 气化 工 ( c 化 学与化 工)
2 0 1 3年 第 3 8卷
草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展
李 美兰 , 马俊 国 , 徐 东彦 , 葛庆杰
( 1 . 青 岛科 技大 学化工 学 院 , 山东 青 岛 2 6 6 0 4 2 ; 2 . 中国科学 院大连 化学 物理研 究所 , 辽 宁 大连 1 1 6 0 2 3 )
1 C u基 催 化 剂 制备 方 法 研究
目前 ,草酸 二 甲酯加 氢 C u基催 化 剂 的制 备 方
法 有蒸 氨 法[ 9 - 沉 积 沉淀 法 、 浸 渍法 【 l 6 2 0 ] 、 离 子 交
仍 存 在 较 多 问题 , 如催 化剂 的稳 定 性 差 、 乙 二 醇选
择性 低 以及 产 品存 在较 多 杂质 等 , 从而 限制 了该路 线 的大规 模应 用 。 草酸 二 甲酯 加 氢 可 分 为均 相 加 氢 和 非 均 相 加
来越 多 的重视 。但 C u基催 化剂 存在 抗 中毒性 能 较 弱、 易发 生烧结 和生 成高 聚物等缺 d 5 、 [ 8 ] 。针对 上述 问 题, 许 多 学 者对 催 化 剂 制 备方 法 、 载体 选 择 和 助 剂 改 性等 进行研 究 , 以达 到提 高催 化剂 稳定 性 和选 择
的资 源特 点 , 因而成 为 国内相 关领 域 的研 究 热点 。 草 酸二 甲酯加 氢制 乙二 醇过 程发 生 如下 反 应 : ( 1 )草 酸 二 甲酯 加氢 生 成 中 间 产物 乙醇 酸 甲酯 ; ( 2 ) 乙醇 酸 甲酯再 进 一步 加氢 得到 目标 产 物 乙二 醇 ; ( 3 )
收 稿 日期 : 2 0 1 2 一 l 1 — 1 7 ;基 金 项 目 : 山 东 省 自然 科 学 基 金
铜基催化剂上草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇的研究
3 3K下 , G收率达 到 9 %。由于 液相 均相 加 氢需 7 E 5 在 高 压下 进行 , 品 和 催 化 剂 分 离 回收 困难 ; 究 产 研 者更 倾 向 于采 用铜 基 催 化 剂 , 行气 相 或 液 相 多相 进
1 实 验部 分
11 催 化 剂 的 制 备 .
以 C ( 0) 3 : ( 析纯 ) uN 3・ H 0 分 : 为铜 源 , 用 共 沉 淀 采
关联 , 现 草 酸 二 甲 酯 加 氢反 应 活性 与 C 。 关 , 高 铜 比表 面 积 有 利 于 提 高加 氢活 性 。采 用 并 加 法 制 备 且 在 4 0 发 u有 提 0 ℃焙 烧 的催 化剂 加 氢性 能最 优 , 草 酸二 甲 酯转 化率 和 乙 二 醇 选 择 性 分 别 可 达 9 %和 8 %。 其 8 7
关 键 词 : u /i2 化 剂 ; 二 醇 合 成 ; 酸二 甲酯 ; 氢 ; 体 ; 烧 温 度 C OSO 催 乙 草 加 载 焙
中 图分 类 号 : 4 O63 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 19 1 ( 0 0 0 — 1O 1 0 .2 9 2 1 ) 30 -6
法 制 备催 化 剂 , 分别 采 用酸 性 硅溶 胶 (H 为 2 3 青 p -,
收 稿 日期 :0 00 —2 基 金 项 目 : 家 科 技 部 自主 研 究 课 题 2 1—11 ; 国 (09 WZ 0 )作 者 简 介 : 红 梅 (9 3)女 , 士 , 事 催 20B 07 ; 陈 1 8一, 硕 从 化加氢研究 , 电邮 3 3c eh n m i 6 . m; 系 人 。 2 2 hn o g e@1 3 o 联 c
化 剂 的加 氢 性 能 ,并 结合 B T、 G MG、 3 P E T — NH 一 D, T
草酸二甲酯加氢合成乙二醇反应的研究
草酸二甲酯加氢合成乙二醇反应的研究张启云;黄维捷;文峰;肖文德【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2007(036)004【摘要】在微型管式反应器中,采用Cu/SiO2催化剂,在温度190-210℃、压力1~3 MPa、草酸二甲酯(DMO)与氢气的摩尔比(氢酯比)40~120、DMO空速6.0~25.0mmol/(g·h)的条件下,对DMO加氢制乙二醇的反应进行了研究.实验结果表明,高温、高压、高氢酯比和低DMO空速都能提高DMO的转化率和乙二醇的收率,但同时也增加了副产物的选择性.较适合的反应条件为:压力2 MPa,温度205~210℃,氢酯比80~100,DMO空速10.0 retool/(g·h).动力学研究表明,DMO加氢反应符合Langmuir-Hinshelwood吸附反应动力学模型.表面反应为速率控制步骤,氢气不解离吸附,由此得到了相应的动力学方程及参数.统计检验结果表明,该模型对DMO加氢反应高度适定.【总页数】5页(P340-344)【作者】张启云;黄维捷;文峰;肖文德【作者单位】华东理工大学,化学工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,化学工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,化学工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,化学工程国家重点实验室,上海,200237【正文语种】中文【中图分类】TQ223.162【相关文献】1.草酸二甲酯加氢合成乙二醇Cu/SiO2催化剂的稳定性试验研究 [J], 张琳娜;朱俊华;王万民2.草酸二甲酯气相催化加氢合成乙二醇的研究 [J], 陈红梅;朱玉雷;丁国强;郑洪岩;李永旺3.草酸二甲酯气相催化加氢合成乙二醇研究 [J], 赵晖4.草酸二甲酯加氢合成乙二醇的新型催化剂研究 [J], 初彦兴;王明;伞晓广5.草酸二甲酯加氢合成乙二醇的新型催化剂研究 [J], 初彦兴;王明;伞晓广因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
用于草酸二甲酯选择性加氢催化剂的研究进展
用于草酸二甲酯选择性加氢催化剂的研究进展
胡一博;韩强;赵娜;刘飞
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2024(53)7
【摘要】草酸二甲酯作为煤制乙二醇中间产物,可选择性加氢获得乙二醇、乙醇酸甲酯、乙醇等多种产物,其中的关键在于选择性加氢催化剂的开发。
对草酸酯选择性加氢催化剂的研究开发进行了概述,探讨了选择性加氢催化原理,阐述了具有选择性催化获得不同产物的催化剂对应的活性组分、加氢路线,以及载体、助剂、工艺条件对性能的影响和现阶段的催化剂规模化应用情况。
【总页数】4页(P100-103)
【作者】胡一博;韩强;赵娜;刘飞
【作者单位】惠生工程(中国)有限公司产品技术中心;内蒙古荣信化工有限公司生产技术科
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426
【相关文献】
1.草酸二甲酯选择性加氢催化剂的研究进展
2.草酸二甲酯气相选择性加氢铜基催化剂研究进展
3.等离子体轰击制备的铜催化剂在草酸二甲酯加氢中表现出高乙醇酸甲酯选择性
4.Ag,Zn,Pd掺杂对铜基催化剂草酸二甲酯选择性加氢反应的影响
5.草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯反应网络分析及其多相加氢催化剂研究进展
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草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂失活的研究
综述专论李广敏刘新波周丽摘要:乙二醇(EG)是一种重要的化工原料,广泛应用于聚酯纤维等重要化工产品的生产。
近年来煤基合成气制乙二醇技术受到各科研院所的高度重视,并相继开展相关研发工作。
然而,该工艺仍然存在一些技术难题,其中草酸酯加氢制乙二醇催化剂的稳定性一直是一个瓶颈。
目前大多数研究者把精力主要集中在草酸酯加氢催化剂的设计和改性上,关于催化剂失活的公开文献非常少。
本文综述了影响Cu/SiO 2催化剂失活的因素。
关键词:乙二醇催化剂失活中图分类号:TQ 032.4 文献标志码:A文章编号:T1672-8114(2013)07-007-04(河南开祥化工有限公司,河南义马472300)1前言乙二醇(EG )是一种非常重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯树脂和防冻液,还可用于不饱和聚酯树脂黏合剂、增塑剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、非离子表面活性剂以及炸药等,用途十分广泛。
其中聚酯树脂是我国乙二醇的主要消费领域,消费量约占总消费量的94.5%。
目前乙二醇制备技术路线主要有两种:一是石油路线,即采用环氧乙烷水合法,优点是技术成熟,应用面广,收率为90%,但缺点也十分明显,依赖石油资源,乙二醇产品成本与国际油价紧密挂钩,成本较高,且水耗大;另一种方法就是煤制乙二醇技术路线,以煤制成合成气,再以合成气中的一氧化碳(CO )和氢气(H 2)为原料制取乙二醇,是当今世界普遍关注的一项技术。
国外技术未能实现工业化的原因,在于没能获得核心催化剂的关键制备技术和工业一氧化碳深度脱氢净化等系列关键工艺和技术,以及草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂失活的研究关键单元的技术集成。
我国成功实现了工业化的煤制乙二醇自主技术,具有成本低、能耗低、水耗低、排放低等特点,十分适合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源国情。
“煤制乙二醇”技术开辟了非油生产乙二醇新途径。
煤制乙二醇路线系通过CO 气相耦联合成草酸酯,草酸酯再加氢制取乙二醇。
实践表明,草酸酯转化率可达100%,乙二醇选择性高于95%。
草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展
草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展李美兰;马俊国;徐东彦;葛庆杰【摘要】The conversion of syngas to ethylene glycol via hydrogenation of dimethyl oxalate was counted as the most potential process for ethylene glycol production. Recent studies on Cu based catalysts for heterogeneous hydrogenation of dimethyl oxalate to ethylene glycol were introduced, and influences of catalyst preparation methods, supports, and promoters on the catalytic performances were summarized. In addition, the active sites and mechanism of the reaction were discussed.%合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇是最具工业应用前景的乙二醇合成新工艺.着重介绍了草酸二甲酯非均相加氢Cu基催化剂的研究进展,总结了催化剂的制备方法、载体、助剂等对催化反应性能的影响,初步探讨了反应过程催化剂的活性中心及反应机理.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2013(038)001【总页数】6页(P72-77)【关键词】草酸二甲酯;乙二醇;催化加氢;Cu基催化剂;助剂【作者】李美兰;马俊国;徐东彦;葛庆杰【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】TQ223.162;TQ426;O643.36乙二醇又称甘醇,是一种重要的有机化工原料。
CuSiO2 为催化剂的草酸二甲酯加氢制乙二醇反应的研究
Cu/SiO2为催化剂的草酸二甲酯加氢制乙二醇反应的研究诸葛倩1,邱烨21天津理工大学化学化工学院,天津(300000)2中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州(221008)E-mail:saltant31@摘要:草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的路线能够避免对环境的污染,能充分利用CO资源,是一种绿色的化工路线。
本文对草酸二甲酯加氢制乙二醇反应催化剂的制备和反应工艺条件进行了研究。
热力学分析表明,草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应为可逆放热反应。
在反应温度200℃、压力1.5~3.0MPa、氢酯摩尔比50~70的条件下,能够获得很高的草酸二甲酯转化率和乙二醇选择性。
催化剂显示出良好的催化寿命。
关键词:草酸二甲酯;乙二醇;加氢;铜基催化剂中图分类号:TQ2061.引言随着石油资源的日益衰竭以及油价高涨,实施石油替代战略已成为世界的新潮流。
石油替代化学品生产技术是指利用除石油以外的天然气、煤层气、煤炭、工业废气、生物质等原料生产传统的石油化工产品的技术,主要包括化学合成路线和生物合成路线两大类。
其中,以合成气为主要原料的乙二醇作为一种重要的大宗石油化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂等产品,需求持续增长。
其合成工艺由于原料来源广泛和低廉、技术经济性高等众多优点,越来越受重视。
特别是在石油价格居高不下的今天,寻找一条经济的乙二醇合成路线已经成为研究热点。
对于石油资源紧缺的我国来说,新的工艺路线不但牵涉到经济的因素,更是关系到整个国民经济安全。
2.实验原料的介绍2.1 乙二醇乙二醇(Ethylene Glycol) [1],俗称“甘醇”。
无色有甜味稍稠的液体。
易吸水,相对湿度为100%时,能吸两倍于自身质量的水。
与水、甘油、乙酸、丙酮、吡啶及部分醛酮混溶,在乙醚中稍溶(1:200).不溶于苯及其同系物、氯代烃、石油醚。
分子式:C2H6O2,分子量62.07,熔点-13℃,沸点197.6℃,相对密度1.1274,折光率1.4317。
一种草酸二甲酯气相加氢合成乙二醇的催化剂及其制备方法与应用[
专利名称:一种草酸二甲酯气相加氢合成乙二醇的催化剂及其制备方法与应用
专利类型:发明专利
发明人:梁铁,王群,郭平均,山炜巍,施春辉,肖本端,金生亚
申请号:CN201510672917.0
申请日:20151016
公开号:CN106582652A
公开日:
20170426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及草酸二甲酯气相加氢合成乙二醇的催化剂及其制备方法与应用。
所述催化剂包括CuO、金属助剂的氧化物和二氧化硅,Cu元素占催化剂总重量的10~50%,金属助剂元素占催化剂总重量的1~10%。
本发明还公开该催化剂的制备方法,采用铜可溶性盐和金属助剂可溶性盐加入氨水形成氨络合物水溶液,经老化蒸氨,共沉淀,与二氧化硅形成凝胶,形成稳定的化学结构,极大提高催化剂的稳定性,同时在制备过程中添加有机改性剂,有效改善催化剂的孔结构和比表面积,提高该催化剂的活性及乙二醇的选择性。
该催化剂应用于草酸二甲酯加氢反应中,使用寿命达到一年以上,草酸二甲酯平均转化率达到99.9%以上,乙二醇选择性达到95%以上。
申请人:上海华谊能源化工有限公司
地址:200241 上海市闵行区龙吴路4280号
国籍:CN
代理机构:上海光华专利事务所
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草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu_SiO2催化剂失活研究
2009年6月第17卷第6期工业催化I N D U STR I A L C A T A LY S I SJun e2009V01.17N o.6草酸二甲酯加氢制乙二醇C u/Si02催化剂失活研究康文国,李伟,肖文德‘(华东理工大学化学工程国家重点实验室,上海200237)摘要:采用沉淀沉积法制备了草酸二甲酯制乙二醇C u/Si O,催化剂。
在反应温度210℃、压力2.0M Pa、空速O.01m ol(g h)_和氢酯物质的量比60的条件下,对催化剂的失活规律进行了研究,采用X R D、B E T和TG—D T G等手段对反应前、后的催化剂进行表征,结果表明,铜烧结和高聚物可能是导致催化活性降低的主要原因。
关键词:催化化学;酯加氢;铜催化荆;失活;乙二醇doi:10.3969/j.i ss n.1008-l143.2009.06.017中图分类号:0643.36;T Q223.16+2文献标识码:A文章编号:1008一1143(2009)06-0070-05D ea ct i vat i on of C u/S i02cat al ys t f or hydr oge na t i on ofdi m e t hyl oxal at e t o et hyl ene gl ycolK A N G W enguo,u W e i,X I A O W ende‘(St at e K e y Labor at ory of C hem i cal Eng i neer i ng,Eas t C hi na U ni ve rsi t y of Sci en ce&T echnol ogy,Shang hai200237,C hi na)A bs t ract:C u/Si02ca t al ys t f or hyd r ogenat i on of di m et h yl oxal at e(D M O)t o e t hyl e ne gl ycol w a s pre par edby hom ogeneo us de posi t i on—pre ci pi t at i on.D e ac t i vat i on of t he C u/S i02cat al y st W as s t udi ed under t he fol—l ow i ng cond i t i on:210℃,2.0M Pa,D M O L H S Vof0.01m ol(g-c at.h)~,n(H2):n(D M O)=60.Fr es h and dea ct i vat ed cat al ys t s w er e charact eri zed by X R D,B E T and TG-D T G.The r esu l t s s how ed t hat de a ct i vat i on of t he C u/Si02ca t al ys t W asm ai nl y caused by grow t h of C u cr yst al s by si nt e r i ng and co kef or m at i on f rom t he pol ym e rs.K e y w or ds:c at a l yt i c chem i st ry;est er hy dr og enat i on;cop per-bas ed ca t a l yst;dea ct i va t i on;et hyl ene gl yc ol doi:10.3969/j.i ss n.1008-1143.2009.06.017C L C num ber:0643.36;TQ223.16+2D ocum ent code:A A rt i c l e I D:1008—1143(2009)06-(D70-05乙二醇作为化工原料,需求量逐年增长,研究和发展C。
《Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究》
《Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究》Cu-SiO2催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究Cu/SiO<sub>2</sub>催化剂结构的可控制备及己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的研究摘要:本文研究了Cu/SiO2催化剂的可控制备方法,并探讨了其在己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇反应中的应用。
通过优化催化剂的制备条件,实现了催化剂结构的调控,提高了反应的转化率和选择性。
本文详细介绍了实验方法、数据分析和结果讨论,为相关领域的研究提供了参考。
一、引言催化剂在化学工业中扮演着至关重要的角色,其中Cu/SiO2催化剂因其优异的催化性能和低成本,广泛应用于各种有机反应中。
本文着重研究了Cu/SiO2催化剂的可控制备方法,以及其在己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇反应中的应用。
该研究不仅有助于深入了解催化剂的制备过程,而且对于提高反应效率和产物质量具有重要意义。
二、实验方法1. 催化剂制备采用溶胶-凝胶法,通过控制Cu的前驱体浓度、pH值、陈化时间等参数,制备不同Cu负载量的Cu/SiO2催化剂。
2. 反应过程以己二酸二甲酯为原料,在Cu/SiO2催化剂的作用下进行加氢反应,生成1,6-己二醇。
通过调整反应温度、压力和催化剂用量等条件,探究最佳反应工艺。
三、结果与讨论1. 催化剂结构表征通过XRD、TEM、BET等手段对制备的Cu/SiO2催化剂进行结构表征。
结果表明,通过控制制备条件,可以成功调控催化剂的晶相、粒径和比表面积等结构参数。
2. 反应性能评价在己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的反应中,评价了不同制备条件下Cu/SiO2催化剂的催化性能。
实验结果表明,通过优化催化剂的制备条件,可以提高反应的转化率和选择性。
其中,适宜的Cu负载量、陈化时间和pH值等参数对于获得高活性、高选择性的催化剂至关重要。
3. 反应机理探讨结合文献资料和实验数据,对己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇的反应机理进行探讨。
一种草酸二甲酯气相加氢制取乙二醇催化剂及其制备方法与应用[发明专利]
专利名称:一种草酸二甲酯气相加氢制取乙二醇催化剂及其制备方法与应用
专利类型:发明专利
发明人:王群,郭平均,山炜巍,施春辉,肖本端,金生亚
申请号:CN201410748236.3
申请日:20141209
公开号:CN105727956A
公开日:
20160706
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种草酸二甲酯气相加氢制取乙二醇催化剂,包括以下质量百分含量的各组分:CuO 20~70wt%;SiO 25~79wt%;金属助剂的氧化物 1.0~5.0wt%;比表面积为100~500m/g,孔容为0.3~1.5mL/g,孔径为1.0~15.0nm;通过在制备过程中添加扩孔剂和环境友好型助剂,有效改善催化剂的孔结构,使制备的催化剂在应用于草酸酯气相加氢制取乙二醇反应过程中,能够有效提高催化剂的活性和乙二醇的选择性,稳定催化剂床层温度,显著抑制杂质的生成,对催化剂机械强度没有负面影响,提高了催化剂耐磨性能,并且催化剂的使用寿命能达到一年以上,能够满足工业生产的需要。
申请人:上海华谊能源化工有限公司
地址:200241 上海市闵行区龙吴路4280号
国籍:CN
代理机构:上海光华专利事务所
代理人:梁海莲
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T P - 5 0 0 0多用吸附仪上进行 , 称取 5 0 m g 催化剂 装入石英玻璃管反应器 , 在温度为 6 2 3 K时 , 通 人氮气 3 0 m L / m i n吹扫 0 . 5 h , 然 后降至室温, 切换成 N / H 混合气 ( 体积比9 5 : 5 ) ( 3 0 m L / m i n ) , 以1 0 K / m i n的速率由室温升到 7 2 3 K, 进 行程序升温还原 , 热导检测器检测耗氢信号, 自 动采集数据. X R D在 B r u k e r 公司的 D 8型 x射 线粉末衍射仪上进行 , C u靶 , K t x ( A= 0 . 1 5 4 0 6 r i m) 射线 , 管电压 4 0 k V, 管 电流 4 0 m A, 扫描速 度4 ( 。 ) / m i n , 扫描 范 围 0— 8 0 。 .
酯( D MO) 加 氢合成 乙二 醇( E G) 催化反应 中催 化性 能及其 稳定性 的影 响 , 并采 用 T P R 、 B E T、 X R D
等方法表征催化剂结构. 结果表 明: 加入 助剂 z n后 , C u / S i O 2 催 化 剂的催化 活性有 所提 高, 在反 应 温度 2 0 5℃ 、 压力常压 、 氢酯摩 尔比 8 O 、 液时空速 0 . 4 h - 1 条件下 , 草 酸二 甲酯加 氢制 乙二醇 的收率
D MO 的 转化 率 开 始逐 渐 降 低 .
关键 词 : 草酸二 甲酯 ; 加氢 ; 乙二醇 ; 溶 胶凝 胶法 ; 铜 ; 催化剂
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 2 0 9 5— 2 1 9 8 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 O 4
目前乙二醇的生产工艺主要是环氧乙烷直 接水合法 J , 但 是该生产 工艺原料 以石油产 品 为原料 , 不符合我国多煤少油的基本能源结构国
情, 而且, 该工艺能耗 大, 工 艺复杂, 污 染 严
重 。 J . 因此, 从合成气出发 , 由C O气相催化偶 联合成草酸酯 , 草酸酯再催化加氢制备 乙二醇 . 因其工艺流程简单 、 能耗小 、 乙二醇的选择性相 对较高 , 是最有工业应用 前景的乙二醇合成路
达到 9 7% ; 加入助 剂 A l 后, 在 同样的反应条件 下, C u / S i O 2 催 化剂的催化 活性有所 降低 , 乙二 醇的
收率为 9 o%左右. 在催 化剂 中加 入助 剂 z n 、 A l 后, 催化 剂 的稳 定性 均 有所 下 降, 在反 应 3 h后 ,
第2 8卷
2 0 1 4. 0 3
第 1期
沈
阳
化
工
大
学
学
报
V o I . 2 8 No . 1 Ma t - . 2 0 1 4
J OURNAL OF SHENYANG UNI VERS ⅡY OF CHE/ V I I CAL 1 ECHNOLOGY
文章编号 : 2 0 9 5— 2 1 9 8 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 1 5— 0 5
剂 成 为今后 研究 的重点 . C u / S i O: 催 化 剂 由于具 有 较 好 的加 氢 选 择 性 , 并 且无 环 境 污染 问题 , 深 受 关 注¨ . 国 内外 对 C u / S i O: 催 化 剂 的制 备 , 但 溶 胶 凝 胶 法 方 法进 行 了 大 量 研 究 n ,
线. 草 酸二 甲酯 ( DMO) 合成 E G 的 工 艺 分 为 均 相液 相加 氢法 和非均 相气 相加 氢 法 _ 9 J . 由于 均 相液相加氢需 在高压下进行 , 产 品 分 离 回 收 困
收稿 日期 : 2 o 1 3- O l 一0 6
制备催化剂中助剂对催 化剂催化性能的影 响鲜 有 报道 . 本文采 用溶 胶 凝 胶 法制 备 C u / S i O 催 化
剂. 考察 助 剂 Z n 、 A1 对 催 化 剂 催 化 性 能 及 其 稳
定 性 的影 响.
基金项 目: 沈阳市科技局项 目( F 1 1 - 2 6 4 — 1 - 7 6 ) ; 辽宁省教育厅项 目( L 2 0 1 1 0 6 5 ) 作者简介 : 刘红磊( 1 9 8 6 ~) , 男, 山东荷泽人 , 硕士研究生在读 , 主要从事草酸二 甲酯加氢制 乙二醇催化剂及其工艺条件的研究 通讯联系人 : 吴静( 1 9 5 9 ~) , 女, 吉林长春人 , 教授 , 博士 , 主要从事催化剂及催化反应研究.
Z n 、 A I 改 性 Cu / S i O2催 化 剂及 其对 草 酸 二 甲酯加 氢 合 成 乙二醇 催 化 性 能 的 影 响
刘红磊 , 张晓宇 , 张雅静 , 郑 娜 , 王康军 , 吴 静
( 沈阳化工大学 化学工程学 院 , 辽 宁 沈阳 1 1 0 1 4 2 )
摘
要l 采 用溶胶凝胶 法制备 C u / S i O 2催化 剂. 考察助剂 Z n 、 A l 对C u / S i O 2 催 化剂在 草酸二 甲
1 6
沈
阳 化
工
大
学
学
报
2 0 1 4盈
1 实验部分
1 . 1 催 化剂 的制 备 用 正硅 酸 乙酯 ( 国药 集 团化 学 试 剂 有 限 公
线吸附分支采用 B E T法计算 比表面积. 孑 L 分布 根据等温线 的脱 附部分采 用 B J H 模型计 算得
到, 孔径 大小 由孔 分 布 曲线 的峰 位 置 得 到 . T P R 测 试 在 天 津 市 先 权 科 技 开 发 有 限公 司生 产 的
脂、 润滑剂 、 增塑剂和非离子表面活性剂等 , 还可 用于涂 料 、 照 相显影液、 刹 车 液 和 油 墨 等 行
业 , 用 途 十分广 泛 .
代后期对草酸二 甲酯 加氢反应 的负载型催化剂
进 行 了大 量研究 , 发 现铜 铬催 化剂 对草 酸二 甲酯
加氢 制 乙二 醇 具 有 较 高 的 加 氢 活 性 和 选 择 性¨ . 在把环保循环化工提上一个新高度 的当 代, 显然铬不是最佳的选择. 因此 , 开发无铬催化
中图分类号 : T Q 4 2 6
文献标识码 : A
乙二醇 ( E 6) 是 一 种 重 、 防冻剂u I 2 J 、 不 饱 和 聚 酯树
难, 因此 , 更倾 向于采用 负载型催化剂进行气相
催 化加 氢 . 美国 A R C O公司在 2 0世 纪 8 O年