甘油脱水制丙烯醛催化剂的研究进展

伴随着生物柴油的产量不断增大,大量副产的甘油导致了市场过剩。甘油脱水制取丙烯醛是提高生物柴油经济性的一条有效途径。本文结合近年来甘油脱水制丙烯醛的研究进展情况,分析了液相、气相以及超（亚）临界条件下该反应的特点,重点阐述了气相脱水催化剂的研究进展,讨论了催化剂的微观结构、活性组分的酸碱性和氧化还原位等对催化剂活性、选择性和寿命等的影响,分析了催化剂失活的原因。此外,还讨论了甘油脱水过程的反应机理,指出了今后甘油脱水制丙烯醛的研究方向。     

甘油脱水制丙烯醛分子筛型催化剂的研究

随着世界石油资源的日益紧张,可作替代能源的生物柴油广受青睐。伴随着其产量不断增大,大量的副产物甘油导致了市场过剩。开发和利用甘油是近期的研究热点,甘油脱水制取丙烯醛是提高生物柴油经济性的一条有效途径。本文结合近年来国内外甘油脱水制丙烯醛的研究进展,重点阐述了分子筛型催化剂在甘油脱水制丙烯醛领域的研究情况。此外,还讨论了目前存在的问题,指出了今后甘油脱水制丙烯醛的研究方向和展望。     

甘油选择性脱水制备丙烯醛研究进展

生物柴油以其环保性和可再生性而被公认为是可替代石化柴油的新型能源,其迅猛发展将导致其副产物甘油的大量过剩,因此,开发和深度利用甘油,使其成为新一代从生物质到化学品的转化平台成为近期研究热点,其中,甘油脱水制丙烯醛是重要途径。综述了实现该过程的催化剂体系研究进展,探讨了催化剂结构和反应条件对甘油脱水反应性能的影响,分析了甘油脱水的反应路径,以期对开发高性能催化体系和合理工艺提供参考。由于匀相催化剂存在活性低、操作条件苛刻和设备腐蚀等缺点,开发的重点集中在固体酸催化剂上,虽然活性较高,但易失活,稳定性差。仍需进一步提高催化剂性能,同时结合反应器和工艺的设计和选择,综合考量。     

磷酸锆负载金属氧化物催化剂的制备及其在甘油脱水制丙烯醛中的应用

以磷酸锆为载体,负载不同类型金属氧化物制备了系列MOx/ZrP催化剂,即FeO_x/ZrP、CoO_x/ZrP、NiO_x/ZrP、NbO_x/ZrP、CuO_x/ZrP、MoO_x/ZrP和WOx/ZrP,并采用XRD、FT-IR、SEM、EDS、TEM、NH3-TPD和N2吸附-脱附等对催化剂进行表征,结果表明,金属氧化物的负载对磷酸锆载体的微观形貌、孔结构以及酸性质等均产生了显著影响。将MOx/ZrP催化剂用于甘油脱水制丙烯醛反应,结果表明,金属负载质量分数为5%的WO_x/ZrP催化剂反应效果最好,甘油转化率达93%,且丙烯醛选择性为82%。     

甘油催化脱水制丙烯醛反应的研究进展

介绍了甘油催化脱水制丙烯醛的工艺路线,包括液相法和气相法。重点介绍了近年来甘油催化脱水制丙烯醛催化剂的研究进展。目前研究较多的有分子筛类、氧化物类以及杂多酸类催化剂,综述了各类催化剂在甘油催化脱水制丙烯醛反应中的催化性能,指出提高丙烯醛收率是催化剂开发的关键,不同层级结构沸石是该反应中最有发展潜力的催化剂。     

甘油制备丙烯醛的最新研究进展

甘油可以通过各种工艺转化为具有高附加值的化工品,其中选择性催化脱水制备丙烯醛是一个重要的利用途径。在综述甘油制备丙烯醛催化剂体系最新研究进展的基础上,分析了该反应体系的反应历程和催化反应机理,讨论了目前该工艺过程中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

负载型Pt-Ni双金属催化剂上甘油氢解反应性能

甘油氢解转化是获得高附加值化学品的主要途径之一。通过浸渍法制备了γ-Al2O3负载Pt-Ni双金属的甘油氢解催化剂。采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(TPR)以及X射线能谱分析(XPS)等手段对催化剂进行了表征。结果表明:在γ-Al2O3负载的Pt-Ni双金属催化剂中,Pt原子与Ni原子之间发生了相互作用并形成了Pt Ni合金簇,使得Pt-Ni双金属催化剂产生了协同作用,对乙二醇的选择性大大高于Pt/γ-Al2O3和Ni/γ-Al2O3等单金属组分催化剂。固定床反应器实验结果表明,在473 K和3.0 MPa氢气压力下,负载量为2%Pt-15%Ni/γ-Al2O3催化剂对乙二醇的选择性最高,达到28.4%,此时甘油的转化率为94.8%,1,2-丙二醇的选择性为58.2%。     

Cu基催化剂催化甘油氢解制备丙二醇

在间歇釜式反应器中考察Cu基催化剂在不同酸性条件下的甘油催化氢解反应性能,采用γ-Al₂O₃、SiO₂和SiC酸碱性不同的载体研究催化剂催化活性和选择性的影响,结果表明,3种载体的Cu基催化剂均对1,2-丙二醇的生成有较高的催化活性和选择性,但只有弱酸性SiO₂为载体时生成1,3-丙二醇。研究在底物中添加H₂SO₄（B酸）对甘油氢解反应性能的影响,发现质子酸的存在有利于1,3-丙二醇的生成,但易导致副反应发生,使1,2-丙二醇选择性大幅降低。研究用磷钨酸改性的Cu/SiO₂催化剂对甘油氢解反应的催化活性的影响,发现磷钨酸的加入有利于甘油氢解为1,3-丙二醇,且酸性越强,越容易发生副反应。随着Cu/HWP/SiO₂催化剂焙烧温度的升高,酸性减弱,丙二醇选择性提高,推测出质子酸作用下Cu基催化剂的甘油氢解反应机理。     

工业丙烯酸催化剂研究进展Ⅰ.丙烯醛催化剂

催化剂是丙烯两步气相催化氧化法生产丙烯醛和丙烯酸的核心。跟踪了国内外主要丙烯醛催化剂专利商的研究动向,对工业生产关注的丙烯醛催化剂的研究进展进行综述,并展望丙烯醛催化剂的发展前景。     

甘油选择性脱水的海绵铜基催化剂制备和表征

采用湿混法制备了氧化物修饰的海绵铜基甘油脱水催化剂。Cu/Mg O催化剂催化甘油脱水表现出了优良的活性和选择性,借助于粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附(BET)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)和热重-差示扫描量热(TG-DSC)等技术对Cu/Mg O进行了表征,并考察了该催化剂在无溶剂条件下催化甘油脱水至羟基丙酮的性能。结果表明:Mg O的修饰未改变海绵铜的骨架,且形成了Cu-Mg O相,其催化甘油脱水的活性和选择性与Cu和Mg O间相互匹配密切相关。当含Cu 8%(质量分数)的催化剂用量为1.0 g(为反应原料质量的4.2%)、反应温度为225℃、反应时间为5 h下,于反应-蒸馏工艺中可催化甘油获得转化率92.3%(质量分数)的和羟基丙酮选择性90.7%(质量分数)。Mg O修饰的海绵铜能有效地催化甘油选择性脱水至羟基丙酮。     

Synthesis of acrolein by gas‐phase dehydration of glycerol over silica supported Bronsted acidic ionic liquid catalysts

BACKGROUND: Glycerol has become readily available as a byproduct from the biodiesel industry. High functionality and relatively low price make it a potential building block to produce value‐added derivatives such as acrolein. RESULTS: Dehydration of glycerol to acrolein was performed over several silica supported Brønsted acidic ionic liquids as catalysts. All the catalysts prepared were active for the synthesis of acrolein (conversion of glycerol was observed in the range 35–90% with selectivity to acrolein in the range 29–58%). CONCLUSIONS: Catalyst prepared from triphenyl (3‐sulfopropyl) phosphonium 4‐methylbenzenesulfonate gave good activity and selectivity at 4 h reaction time. The conversion of glycerol decreased with increase in glycerol concentration. Higher temperature (325 °C) resulted in significantly lower conversion as well as selectivity to acrolein. With the use of two additional traps cooled to ? 7 °C, the selectivity to acrolein increased significantly for good catalysts. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

锌修饰亚铬酸铜催化甘油制备羟基丙酮

以锌修饰的亚铬酸铜为催化剂,考察了锌含量、催化剂煅烧温度、催化剂用量、反应温度等条件对甘油脱水制备羟基丙酮的影响。结果表明:助剂锌修饰作用提高了亚铬酸铜的催化剂活性,延长了催化剂的使用次数,提高了羟基丙酮选择性和产率。适宜催化剂制备及反应条件为:硝酸锌浸渍液浓度为10%,焙烧温度为350℃,催化剂用量为4%,反应温度为220℃,羟基丙酮选择性达88.9%。