羟基新戊醛加氢催化剂的制备及其反应性能研究

发布时间：2021-05-25 21:29

　　新戊二醇（NPG）是现代工业中的一种重要的化工基础原料,广泛应用于高档油漆和粉末涂料行业,而我国产能不足,长期依赖进口,加氢法制备的新戊二醇杂质少,纯度高,因此具有良好的市场前景。而加氢催化剂的研究与开发是合成新戊二醇的关键技术,对我国具有重要意义。铜基合成NPG催化剂,其价格相对较低、制备方法简单,但仍然存在活性较低、易失活等问题。基于以上问题,本文开展Cu/ZnO/Al2O3催化剂的研究。1.首先合成了原料羟基新戊醛,并对合成条件进行优化,结合反应过程中对原料的要求,确定羟基新戊醛合成工艺为:催化剂采用三乙胺,原料配比为n（甲醛）:n（异丁醛）:n（三乙胺）=1.2:1:0.05,反应温度75℃,反应时间2.5h。羟基新戊醛选择性达到了92.13%。采用正加、反加、并流共沉淀法制备Cu/ZnO/Al2O3催化剂,通过XRD、低温氮气吸-脱附、H2-TPR等研究了不同制备方法合成的催化剂的微观物性,表征结果显示,并流共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al2O3催化剂具有较好的分散度,较大的比表面积、孔容、孔径。利用加压固定床反应器对其进行加氢性能评价,优化反应工艺参数,结果表明,并流共沉淀... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 课题研究背景
    1.2 新戊二醇性质及用途
        1.2.1 新戊二醇理化性质
        1.2.2 新戊二醇用途
            1.2.2.1 饱和聚酯树脂的合成
            1.2.2.2 不饱和聚酯树脂的合成
            1.2.2.3 涂料产业的应用
            1.2.2.4 合成润滑油方面的应用
            1.2.2.5 增塑剂方面的应用
            1.2.2.6 其他方面的应用
    1.3 新戊二醇生产工艺
        1.3.1 卤代丙醇法合成新戊二醇
        1.3.2 甲酸钠法合成新戊二醇
        1.3.3 缩合加氢法合成新戊二醇
            1.3.3.1 羟基新戊醛的合成
            1.3.3.2 缩合加氢反应工艺
    1.4 羟基新戊醛加氢催化剂
        1.4.1 铜系催化剂
        1.4.2 镍系催化剂
        1.4.3 贵金属催化剂
    1.5 本课题的研究目的和主要内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及实验仪器
    2.2 铜锌铝催化剂的制备
    2.3 结构分析与表征方法
        2.3.1 粉末X射线衍射(XRD)
        2.3.2 低温氮气吸-脱附
        2.3.3 程序升温还原(H2-TPR)
        2.3.4 ICP表征
        2.3.5 XPS表征
    2.4 催化剂的评价与分析
        2.4.1 评价装置
        2.4.2 催化剂评价
        2.4.3 催化剂评价结果分析
            2.4.3.1 色谱测定参数
            2.4.3.2 外标曲线法
            2.4.3.3 产物计算方法
第三章 铜锌铝催化剂的制备及反应条件优化
    3.1 引言
    3.2 原料羟基新戊醛的合成
        3.2.1 实验方法
        3.2.2 定量分析
        3.2.3 结果与讨论
            3.2.3.1 催化剂及用量对反应的影响
            3.2.3.2 反应温度对HPA合成过程的影响
            3.2.3.3 原料配比对HPA合成过程的影响
    3.3 铜系催化剂不同制备方法对加氢性能影响
        3.3.1 催化剂的制备
        3.3.2 催化剂的物化性能表征分析
        3.3.3 催化剂加氢性能评价
    3.4 反应工艺参数的优化
        3.4.1 还原温度对催化剂性能的影响
        3.4.2 还原时间对催化剂性能的影响
        3.4.3 反应温度对催化剂性能的影响
        3.4.4 反应压力对催化剂性能的影响
        3.4.5 氢醛比对催化剂性能的影响
        3.4.6 液时空速对催化剂性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 B助剂对Cu-ZnO/Al_2O_3 催化剂加氢性能影响
    4.1 引言
    4.2 B引入方式对催化剂性能的影响
        4.2.1 催化剂的制备
        4.2.2 催化剂的评价
    4.3 B含量对Cu/ZnO/Al_2O_3 催化剂催化性能的影响
        4.3.1 催化剂的制备
        4.3.2 催化剂的表征
        4.3.3 催化剂的评价
    4.4 本章小结
第五章 SiO_2对B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化剂稳定性的影响
    5.1 引言
    5.2 SiO_2添加方式对催化剂催化性能的影响
        5.2.1 催化剂的制备
        5.2.2 催化剂的评价
    5.3 SiO_2 添加量对B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化剂稳定性的影响
        5.3.1 催化剂的制备
        5.3.2 催化剂的评价
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[2]钙硼对CuO/Al2O3催化剂结构及醋酸仲丁酯氢解性能的影响[J]. 姚志龙.  中国科学:化学. 2014(01)
[3]Co或Ni促进的Cu/SiO2-Al2O3催化剂上丙三醇和苯胺气相合成3-甲基吲哚（英文）[J]. 包卓然,崔艳喜,孙鹏,孙琪,石雷.  物理化学学报. 2013(11)
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[9]新戊二醇绿色催化合成新工艺[J]. 吕志果,陈燕,郭振美.  精细石油化工. 2009(03)
[10]新戊二醇合成工艺研究[J]. 刘丽秀,孟宪兴,鲁琳琳,胡波,王灏.  山东化工. 2008(08)

硕士论文
[1]完全液相法制备CuZnAl催化剂应用于固定床CO加氢反应的研究[D]. 吕经纬.太原理工大学 2014
[2]催化加氢制新戊二醇研究[D]. 季维鹏.华东理工大学 2012



本文编号：3206036