合成气与二甲醚为原料直接制乙醇催化反应研究进展

作为一种新型的煤制乙醇工艺,合成气经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯,再进一步加氢制备无水乙醇的工艺路径备受市场关注。该工艺反应条件温和,所用分子筛和铜基催化剂价廉且制备方法简单。综述了二甲醚羰基化分子筛催化剂、乙酸甲酯加氢铜基催化剂的研究进展以及两者不同的耦合方式对合成气-二甲醚一步法制备乙醇反应路径的影响。重点介绍了分子筛催化二甲醚羰基化反应和失活机理以及分子筛催化剂设计调控的研究进展。该新型煤制乙醇技术为我国煤炭资源清洁高附加值利用提供了一条重要途径。     

乙酸异丙酯加氢催化剂的制备与性能研究

乙酸异丙酯通过催化加氢可以制备具有高附加值的异丙醇和乙醇。利用共沉淀法制备了一系列铜基催化剂,以锌为助剂,分别研究了催化剂制备方法、活性组分质量分数、反应条件对乙酸异丙酯加氢反应的影响。结果表明,将所制备的催化剂用于乙酸异丙酯加氢反应中,在反应温度为230℃、反应压力为7.0 MPa、液体空速为0.2 h~(-1)的反应条件下,乙酸异丙酯转化率可以达到98%以上,异丙醇和乙醇总产率达93%以上。     

生物质源合成气催化转化制乙醇研究进展

生物质气化制合成气,然后再由合成气催化转化制乙醇,已引起国内外广泛的重视,因为这是改善空气质量,增加能量资源的一条新途径。介绍了合成气制乙醇反应的特点,已研究的该反应主要催化剂类型,以及它们在CO加氢反应中的表现。并分析了现有各类催化体系和反应工艺存在的主要问题,为进一步研究开发新的催化剂和反应过程提供信息。     

铑基催化剂在合成气制乙醇中的研究进展

综述了铑基催化剂在合成气制乙醇中的研究进展,主要从铑基催化剂在合成气制乙醇中的生成机理、反应影响因素以及工业应用研究等方面进行介绍。铑基催化剂具有适中的CO吸附和解离能力,独特的乙醇等C_2含氧化合物的选择性,有望成为工业化应用的合成气制乙醇催化剂。     

铑基催化剂在合成气制乙醇中的研究进展

综述了铑基催化剂在合成气制乙醇中的研究进展,主要从铑基催化剂在合成气制乙醇中的生成机理、反应影响因素以及工业应用研究等方面进行介绍。铑基催化剂具有适中的CO吸附和解离能力,独特的乙醇等C_2含氧化合物的选择性,有望成为工业化应用的合成气制乙醇催化剂。     

草酸二甲酯加氢合成乙二醇Cu/SiO_2催化剂的稳定性试验研究

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇技术在工业应用过程中存在一些技术难题,其中草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂的稳定性是制约该技术发展的瓶颈。以Cu/SiO_2草酸二甲酯加氢催化剂A为研究对象,通过2 600 h的稳定性实验研究,考察反应温度对草酸二甲酯转化率、乙二醇选择性以及产物中乙醇酸甲酯含量的影响,为合成气经草酸二甲酯制乙二醇技术的工业应用优化提供重要的技术支持。结果表明,当反应压力2.8 MPa、空速(0.3~0.5)h-1、氢酯物质的量比120~140和反应温度216℃时,草酸二甲酯转化率近100%,乙二醇选择性大于95.0%,产物中乙醇酸甲酯质量分数小于0.5%,Cu/SiO_2催化剂A稳定性较好。     

乙酸加氢制乙醇催化剂Pt-Sn/Al_2O_3-CaSiO_3的研究

为提高Pt-Sn催化剂对乙酸加氢制乙醇反应的活性及选择性,以Al_2O_3-CaSiO_3为载体,采用浸渍法制备不同Pt和Sn质量分数的乙酸加氢催化剂,对催化剂的物性结构和形貌进行了表征,并考察了其在乙酸加氢制乙醇反应中的性能。结果表明,Pt和Sn质量分数都为1%的催化剂,载体的晶相结构无变化,表面特征较好,具有最好的反应活性及乙醇选择性。在反应温度为275℃,压力为3 MPa,液体质量空速为0.66 h-1,氢气与乙酸摩尔比n(H2)/n(HOAc)=10的条件下,乙酸的转化率达73%,乙醇的选择性达70%。     

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

乙醇酸甲酯（MG）官能团丰富,是一种重要的精细化工中间体,而且经过缩聚反应可制得新一代可生物降解材料聚乙醇酸。采用合成气经草酸二甲酯（DMO）加氢路线可实现MG的规模化制备,而该技术工业化的关键是高性能加氢催化剂的开发,当前DMO加氢制MG催化剂正处于工业化前期阶段。本文分析了DMO加氢反应网络及各特征反应的热力学特点,重点概述了DMO多相加氢制MG催化剂的研究进展,包括铜基催化剂、银基催化剂、非铜/银基催化剂等,基于网络特点分析了各催化剂的研究重点及存在的难题,并从反应工艺控制、催化剂载体设计、助剂及活性组分选择等角度提出了改善工业化催化剂开发及性能的思路,建议近期将改性复合载体负载的铜基催化剂,或以银、镍等为第二助剂的复合铜基催化剂作为重点攻关方向,远期将新型非贵金属体系作为储备方向,期望能为开发我国自主知识产权的工业化催化剂提供有益参考。     

十二碳二腈加氢制十二碳二胺催化反应的研究

通过试验，优选了十二碳二腈加氢制十二碳二胺用骨架镍催化剂。介绍了催化剂的制备方法、活化条件以及反应温度、反应压力、接触时间、搅拌速率和催化剂用量等因素对转化率的影响，研究了骨架镍催化剂的反应特性和用于十二碳二腈加氢反应的最佳操作条件。     

吸附相反应技术制备Cu基催化剂在甲醇合成第一步反应中的活性

采用吸附相反应技术(APRT)制备了Cu基催化剂,并用XRD、HRTEM、H₂-TPR等表征手段进行了分析。结果表明催化剂中的Cu良好分散于载体表面,粒径在5～10 nm。在液相乙醇体系合成气制甲醇的反应中,该Cu基催化剂对第一步形成中间产物甲酸乙酯的催化活性远高于工业催化剂。APRT制备的催化剂与其他催化剂(包括工业催化剂)在液相合成气制甲醇的两步反应中表现出的显著差异,不仅说明APRT催化剂具有不同的结构特点,也表明甲酸乙酯的形成和进一步的加氢的活性位是不同的。     

Ni-B非晶态合金催化加氢制备间甲苯胺

将自制的Ni-B非晶态合金催化剂用于间硝基甲苯催化加氢制备间甲苯胺的反应。考察了加氢条件对间甲苯胺产率的影响。结果表明,制得的Ni-B非晶态合金催化剂具有良好的催化活性;以乙醇为溶剂,催化剂与原料的质量比为1∶5,反应时间为2 h,反应压力为1 MPa,反应温度为100°C,此条件下间甲苯胺产率为99.8%。     

吸附相反应技术制备Cu基催化剂在甲醇合成第一步反应中的活性（英文）

采用吸附相反应技术(APRT)制备了Cu基催化剂,并用XRD、HRTEM、H2-TPR等表征手段进行了分析。结果表明催化剂中的Cu良好分散于载体表面,粒径在5~10 nm。在液相乙醇体系合成气制甲醇的反应中,该Cu基催化剂对第一步形成中间产物甲酸乙酯的催化活性远高于工业催化剂。APRT制备的催化剂与其他催化剂(包括工业催化剂)在液相合成气制甲醇的两步反应中表现出的显著差异,不仅说明APRT催化剂具有不同的结构特点,也表明甲酸乙酯的形成和进一步的加氢的活性位是不同的。     

草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂的研究进展

实现合成气经草酸酯加氢制乙醇酸酯的C₁工业路线关键在于高性能催化剂的开发,而目前国内外在这方面的研究还处于基础阶段。本文对草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂的研究进展进行了概述,包括液相加氢和气相加氢。着重阐述了气相加氢催化剂稳定性和选择性的影响因素,介绍了相应催化剂的结构组成及合成方法,并初步探讨了加氢反应机理。最后,综合分析了草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂在现在或将来要面临的实际问题。这些将为我国开发出具有自主知识产权的催化剂及其合成工艺提供有益参考。     

草酸酯加氢铜基催化剂关键技术与理论研究进展

合成气经草酸酯加氢制乙二醇工艺是非石油路线合成大宗化学品的新兴路线。在我国贫油、少气、煤炭相对丰富的能源结构条件下,该工艺路线的研究具有重要的现实意义和战略意义。本文着重介绍了草酸酯加氢制乙二醇铜基催化剂的研究进展。系统讨论了催化剂载体、助剂对活性和选择性的影响规律,以及催化剂的结构与价态的形成机制及其对催化性能的影响,并对草酸酯加氢制乙二醇催化剂中的内扩散问题以及催化剂成型进行综述和分析。此外,还对该草酸酯加氢反应放大和工程化进展进行了简单介绍。提出具有较高加氢活性与机械强度的新型催化剂研究是草酸酯加氢催化剂研究的重要课题,而异型催化剂的研究则有可能解决催化剂床层阻力大这一工程化难题。此外也提出制备高温稳定的铜基催化剂是今后的重要研究方向。     

Ni_2P/SiO_2催化剂制备及其乙酸加氢制乙醇催化性能评价

通过等体积浸渍和N_2气流中热处理过程制备了系列氧化硅负载过渡金属磷化物催化剂,经乙酸加氢制乙醇反应实验和动力学分析评价催化剂性能。研究结果表明,随着反应温度从280℃升高到340℃,乙酸转化率和乙醇选择性均逐渐提高。随着催化剂制备的P/Ni摩尔比从2:1增大到4:1,催化剂活性和乙醇选择性均先增大后减小,P/Ni摩尔比为3:1催化剂性能较佳。250℃热处理制备催化剂的催化性能优于200℃及300℃。Ni_2P/SiO_2催化剂活性和乙醇选择性均高于Co_2P/SiO_2催化剂。用次磷酸钠作为磷补充源制备催化剂的性能优于次磷酸钾。采用较佳条件下制备的Ni_2P/SiO_2催化剂,在温度340℃、压力2.0 MPa、氢酸进料量比10:1、质量空速0.4 h~(-1)条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为100%,乙醇选择性达到74.56%,并且适当升高反应温度会进一步提高乙醇选择性。     

对羟基苯乙酸乙酯加氢制对羟基苯乙醇工艺研究

以气凝胶SiO2为载体,采用等体积浸渍法制备了CuO/SiO2催化剂,对催化剂进行XRD、TPR表征,并将其应用于对羟基苯乙酸乙酯加氢制对羟基苯乙醇,考察了反应条件对催化加氢反应的影响。结果表明,制备的催化剂中CuO具有较大的晶粒尺寸及低的还原温度,在对羟基苯乙酸乙酯加氢反应中表现出较好的加氢活性。在最优的反应条件:催化剂用量2.5g,反应温度210℃,反应压力5MPa,反应时间20h时,对羟基苯乙醇收率达到96%以上。     

酯加氢制醇铜锌铝催化剂的性能研究

采用共沉淀法制备了Cu-Zn-Al催化剂。对其通过XRD,H2-TPR,H2-TPD,NH3-TPD和CO2-TPD等方式进行表征,并结合醋酸甲酯加氢反应进行评价,研究了助剂对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂醋酸甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,加入助剂Ba使催化剂具有较好的酯加氢活性及稳定性。在220℃、H2压力3.0 MPa、n(H2)/n(醋酸甲酯)为30.0、空速1.5 h-1条件下,Cu-Zn-Al-B催化剂上醋酸甲酯转化率接近96.0%,乙醇选择性约为97.0%。     

甲醛和异丁醛缩合加氢合成新戊二醇的研究

对甲醛与异丁醛(IBD)缩合制羟基新戊醛(HPA)及HPA加氢制新戊二醇(NPG)进行了研究。以有机胺为催化剂,通过反应工艺条件的优化,异丁醛与甲醛缩合反应中IBD的转化率大于99%,HPA的选择性大于96%。在HPA加氢制NPG反应中,详细考察了铜基加氢催化剂的制备工艺和反应条件对HPA加氢制NPG反应的影响。结果表明,在较优反应条件下,HPA的转化率大于99%,NPG的选择性大于97%,且加氢催化剂稳定性良好,连续运行2000h未见明显失活。     

合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

乙醇是一种重要的清洁能源,可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大。由合成气出发,经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得,且避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离的能耗,是典型的绿色化学工艺。围绕这一工艺的两步核心反应(羰基化和加氢)的研究现状进行了综述,着重介绍了催化剂开发、反应机理方面的进展。该工艺路线的研究和推广,对促进我国能源多元化、清洁化发展有重要的意义。     

非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂的制备及其加氢性能的研究

采用浸渍-化学还原法制备了非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂,考察了催化剂不同制备条件对其催化硝基苯加氢制苯胺反应性能的影响;并对催化剂的晶相、形貌和比表面积等方面进行了表征。结果表明,非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂具有较大的比表面积,非晶态镍-硼在柱撑膨润土孔道中分散性较好,具有较好的催化加氢性能和稳定性。非晶态镍-硼柱撑膨润土催化剂在加氢反应的初始压力为2.0 MPa、温度为110 ℃、反应时间为2 h条件下,催化硝基苯加氢制苯胺的转化率和选择性分别达到92.6%和96.1%,并且催化剂在连续使用6次后硝基苯的转化率和苯胺的选择性分别为88.9%和93.8%。