草酸二甲酯加氢催化剂制备研究

采用蒸氨凝胶法制备了一系列不同工艺条件下的铜基催化剂,将其用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)的反应,分别考察了终点p H、铜含量(质量分数)等对催化剂加氢性能的影响,并采用N2吸附脱附方法对催化剂进行了表征。使用较优工艺条件制备的催化剂,DMO转化率达到100%,EG选择性达到95%,同时,催化剂还表现出较好的长周期稳定性。     

不同氨(铵)对CuO-La2O3/SiO2催化剂结构与性能的影响

以等体积浸渍法制备CuO-La2O3/SiO2催化剂,用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)反应中,研究了不同氨(铵)源引起的溶液p H值变化对所制备催化剂结构和活性的影响,采用TEM,XRD和化学吸附等手段,表征了催化剂的结构,使用固定床反应器评价了催化剂的加氢活性.结果表明:氨源的添加除络合金属离子外,还可以...     

层状Cu/SiO2催化剂的制备及其草酸二甲酯加氢性能研究

以层状硅酸铜为前驱体制备了不同焙烧温度下的层状Cu/SiO₂催化剂。利用N₂吸脱附、XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS等手段对催化剂的结构性质进行表征。结果表明，500℃下焙烧得到的催化剂比表面积大、Cu物种分散度最高、Cu颗粒尺寸均一，前驱体中层状硅酸铜的质量分数最高，还原后Cu⁺相对含量最高。将该催化剂应用于草酸二甲酯(DMO)选择性加氢制乙醇酸甲酯(MG),在2 MPa、200℃、H₂/DMO物质的量的比为100的反应条件下DMO的转化率为98.5%,MG的选择性为52.1%,并且层状Cu/SiO₂催化剂表现出良好的稳定性。     

焙烧温度对CuO/ZrO_2催化剂催化草酸酯加氢性能的影响

采用乙酸络合法一锅制备催化剂前驱体,再经过不同温度焙烧制得CuO/ZrO_2催化剂,用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)。利用SEM、XRD和化学吸附等对催化剂进行表征与活性评价,结果表明,焙烧温度影响催化剂的微观结构和催化活性:低温焙烧所得催化剂表面CuO颗粒分布均匀且粒径较小,所以易还原且催化性能较好;而高温焙烧所得催化剂表面颗粒发生团聚且Cu物种聚集,使得表面Cu质量分数远大于体相浓度且粒径变大,导致催化性能减弱; 550℃焙烧所得催化剂的催化性能最好,在液时空速为0.5 h~(-1)时,DMO转化率约为97.7%,EG选择性高达95.3%。     

CeO_2掺杂对Cu/SiO_2催化剂热稳定性的影响

采用蒸氨法制备了CeO2掺杂的Cu/SiO2催化剂,考查了CeO2掺杂对Cu/SiO2催化剂在草酸二甲酯催化加氢制取乙二醇反应中热稳定性的影响。采用H2-程序升温还原(H2-TPR),透射电镜(TEM)对催化剂的物理化学性能进行了表征。在反应温度T=200℃,压力P=3.0 MPa,液时空速LHSV=0.4 h-1,氢气、草酸二甲酯摩尔比H2∶DMO=80∶1,400℃高温处理2.0 h的条件下测定了催化剂的活性变化。结果表明,CeO2掺杂对Cu物种的分散起到了促进作用,提高了催化剂的热稳定性。     

高效稳定的铜镍催化剂在草酸二甲酯加氢中的应用

为了探索高效、稳定的草酸二甲酯(DMO)加氢制乙醇酸甲酯(MG)催化剂,采用水热合成法制备Cu-Ni/SiO_2催化剂,探索了不同Cu:Ni摩尔比对于催化剂活性的影响。通过XRD、TEM和XPS等表征,结果表明:利用二氧化硅微球作载体,铜镍物种的分散更加均匀。并且调变不同的Cu:Ni摩尔比,对Cu~+在催化剂中的比例有一定的影响,从而影响乙醇酸甲酯的收率。在氢酯比为150、反应压力2 MPa、反应温度200℃和液时空速为0.5 h~(-1)的反应条件下,Cu:Ni摩尔比为1:1时的催化剂Cu_1Ni_1/SiO_2表现出了最好的催化性能,草酸二甲酯的转化率达到90%,乙醇酸甲酯的选择性达到了80%,催化剂能稳定运行100 h。上述结果可为研制催化活性高、选择性强、寿命长、易于生产乙醇酸甲酯的催化剂提供一定的参考。     

焙烧温度对MgO修饰Cu/ZnO催化剂结构及催化草酸二甲酯加氢反应研究

采用共沉淀法制备了系列掺杂Mg2+离子的Cu-Mg/ZnO[n(Cu)∶n(Zn)=5∶4]催化剂,并用N2吸附-脱附、XRD和H2-TPR等对催化剂进行表征,考察焙烧温度对催化剂结构及其催化草酸二甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,经350℃焙烧所得Cu-Mg/ZnO-c350催化剂具有较大的比表面积,发达的介孔结构,较高的Cu物种分散性和较多的表面Cu0活性位;而较高的焙烧温度导致催化剂中纳米粒子聚集烧结,降低催化剂比表面积、孔径尺度和表面Cu0活性物种数量。适宜反应条件,Cu-Mg/ZnO-c350催化剂催化草酸二甲酯气相加氢反应转化率为100%,乙二醇收率为95%。此外,较强的金属-载体作用力抑制铜活性物种的抗烧结能力,赋予其优异的稳定性。     

高效稳定的铜镍催化剂在草酸二甲酯加氢中的应用

为了探索高效、稳定的草酸二甲酯（DMO）加氢制乙醇酸甲酯（MG）催化剂,采用水热合成法制备Cu-Ni/SiO₂催化剂,探索了不同Cu：Ni摩尔比对于催化剂活性的影响。通过XRD、TEM和XPS等表征,结果表明：利用二氧化硅微球作载体,铜镍物种的分散更加均匀。并且调变不同的Cu：Ni摩尔比,对Cu⁺在催化剂中的比例有一定的影响,从而影响乙醇酸甲酯的收率。在氢酯比为150、反应压力2 MPa、反应温度200℃和液时空速为0.5 h^-1的反应条件下,Cu：Ni摩尔比为1：1时的催化剂Cu₁Ni₁/SiO₂表现出了最好的催化性能,草酸二甲酯的转化率达到90%,乙醇酸甲酯的选择性达到了80%,催化剂能稳定运行100 h。上述结果可为研制催化活性高、选择性强、寿命长、易于生产乙醇酸甲酯的催化剂提供一定的参考。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂的制备与改性

采用均匀沉淀沉积法制备Cu/SiO₂催化剂。考察了Cu²⁺浓度、洗涤条件及铜与硅物质的量比等的影响,并通过BET和XRD等表征手段研究分析,结果表明,前驱体制备过程及条件对催化剂结构和活性有较大影响。低Cu²⁺浓度、醇洗干燥均有利于形成大孔径高活性的催化剂。铜与硅物质的量比对反应活性的影响较大,存在一个最佳值,在0.4时活性最高。最优条件下制得的催化剂用于草酸二甲酯加氢制乙二醇,在反应温度205 ℃、压力2 MPa、n(H₂) ∶n(DMO)=80和空速1.0 h^-1条件下,草酸二甲酯的转化率为100%,乙二醇选择性为99.1%,乙醇酸甲酯选择性为0.9%,无其他副产物生成。     

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。     

Ag-Ni/KCC-1的制备及其在草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯中的催化性能

针对草酸二甲酯(DMO)加氢制备乙醇酸甲酯(MG)反应中,银(Ag)基催化剂成本较高、催化性能不稳定等问题,为降低成本并提高催化性能,以水热合成法制备的树枝状纤维形二氧化硅纳米球(KCC-1)为载体,采用等体积浸渍法制备Ag/KCC-1、Ag-Ni/KCC-1负载型催化剂。考察了Ag的较优负载量及总负载量不变时,Ag与镍(Ni)较佳的质量比。结果表明,Ag/KCC-1催化剂中,不同Ag负载量的催化剂,其结构和催化性能均有所不同,Ag负载量(质量分数)为15%时,性能较好;Ag-Ni/KCC-1催化剂中,适量Ni的引入对催化剂的结构和催化性能均有明显提高,当Ag和Ni的负载量分别为12%和3%时,催化性能较佳,与单组分负载的Ag/KCC-1催化剂相比,DMO转化率由90.37%提高至96.75%,MG转化率由90.77%提高至92.48%,MG收率由82.04%提高至89.47%。     

Cu-MCM-41催化剂的制备及在草酸酯加氢制乙二醇催化性能

采用蒸氨沉淀法制备了Cu-MCM-41分子筛催化剂,并采用BET、TEM、XRD和TPR等表征手段对该催化剂进行了表征。表征结果说明所研制催化剂具有规整有序的介孔结构并且活性组分铜得到了良好的分散。通过对该催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢制乙二醇反应中反应性能的研究发现,反应温度、反应压力、氢酯比和液时空速等工艺参数均对催化活性产生重要影响。结果表明,Cu-MCM-41催化剂在反应温度473 K,反应压力2.5 MPa,n(氢)∶n(酯)为80～100时表现出最佳的加氢反应性能,液时空速在2.0 h^-1时,DMO仍然可以完全转化并且乙二醇（EG）选择性达到98%以上。     

草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯工艺条件优化

在单管固定床加氢装置上,研究草酸二甲酯(DMO)加氢制乙醇酸甲酯(MG)工艺过程中各因素对草酸二甲酯转化率和乙醇酸甲酯选择性的影响。通过单因素实验和经济性分析得到目前单管条件下的最优实验条件:反应温度为186℃,反应压力为2.0 MPa,氢酯物质的量比为20,草酸二甲酯液时空速为0.5 h-1,在该条件下,DMO加氢转化率为99.3%,MG选择性为83.0%。     

前驱液浓度对制备的草酸二甲酯加氢催化剂性能的影响

采用尿素均匀沉淀法制备了草酸二甲酯加氧合成乙二醇的Cu/SiO2催化剂,并考察了催化剂制备时前驱液中铜离子浓度、尿素浓度以及铜负载量等因素对催化剂活性的影响.采用比表面孔隙度及化学吸附分析(BET)、X 射线衍射(XRD)等对催化剂的结构进行了表征.实验结果表明,所制备的催化剂对草酸二甲酯加氢合成乙二醇反应均有较高的反...     

热稳定性增强的铈改性Cu/SiO_2催化剂及在草酸酯加氢制乙二醇反应中的应用

采用蒸氨法制备了一系列铈改性的Cu/Si O2催化剂,并对该催化剂在草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇反应中的催化活性及热稳定性进行了考察。研究发现铈的加入对于催化剂表面铜物种的分布有显著的影响,而Cu+的含量是影响加氢活性的主要因素,铈通过影响催化剂中Cu+的含量而影响催化剂的反应活性。此外,催化剂表征结果表明铈可以提高铜物种与载体间的相互作用,同时4价铈的氧化性阻碍了Cu+的进一步还原,从而使得催化剂表面大部分的Cu+在热冲击以及还原后得以保留。因此,相比于铜硅催化剂,铈改性催化剂(Cu-1.0Ce/Si O2)在草酸酯加氢制乙二醇反应中表现出较强的热稳定性。     

草酸二甲酯催化合成高值化学品研究进展

我国富煤、少油和少气的能源结构决定了我国对煤炭资源具有极强的依赖性。因此,如何发挥我国大储量煤炭资源的优势,实现煤炭资源清洁化、低碳化和多元化利用是亟待解决的问题。将不可再生能源煤炭向多元化学品转化,降低对石油、天然气的消耗和对外依赖,一直是我国煤炭资源利用研究的重点方向。将煤经高温气化为CO和H₂后,利用CO和H₂合成气合成的草酸二甲酯(DMO)为原料,经催化加氢反应向多种含氧化学品转化是一条已被证实的可行技术路线。随着DMO经过间接加氢反应和连续加氢反应向乙醇酸甲酯(MG)、乙二醇(EG)、乙醇、碳酸二甲酯(DMC)和草酰胺等多种高值化学品转化技术的逐步发展,使我国丰富的煤炭资源得以高效利用,促进了我国能源结构的平衡。围绕DMO向下游产品转化展开详细论述和讨论。根据近年来学者对DMO的研究,DMO初步加氢可得到MG,MG二次加氢可得到EG,EG脱水得到乙醇、C3～C4醇,及DMO氨化制备“新型氮肥”——草酰胺等。重点归纳了各下游产品转化所使用催化剂的研究进展、不同催化剂的催化机理及活性物种的吸附-活化作用机制。详细梳理总结了当前通过引入其...     

铈对铜硅催化剂催化草酸二甲酯加氢反应性能的影响

采用沉淀凝胶法制备了一系列不同Ce含量的Ce-Cu-SiO2催化剂,利用N2物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、N2O吸附、氢气程序升温还原(H2-TPR)和氢气程序升温脱附(H2-TPD)等方法对催化剂进行表征,并在连续流动固定床反应器中考察了催化剂催化草酸二甲酯加氢制取乙二醇的反应性能。实验结果表明,引入适量的Ce能够改善Cu-SiO2催化剂的还原性能,增加Cu0表面积,减小Cu晶粒尺寸,增加催化剂的氢吸附能力。添加适量的Ce可提高催化剂对草酸二甲酯加氢制取乙二醇的选择性和稳定性。在195℃、3 MPa和质量空速(WHSV)0.07 h-1反应条件下,0.06Ce-Cu-SiO2催化剂上草酸二甲酯转化率可达99.4%,乙二醇选择性可达99.1%,且具有良好的稳定性。     

硅源对Cu/SiO_2催化剂催化对羟基苯乙酸乙酯加氢性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)及硅溶胶(Si-sol)为硅源,采用共沉淀法制备了负载型Cu/SiO_2催化剂,并将其用于对羟基苯乙酸乙酯的加氢。通过XRD、N2物理吸附-脱附、H_2-TPR等手段研究了硅源对催化剂结构及反应性能的影响。结果表明,不同硅源制备的Cu/SiO_2催化剂中Cu物种存在形态及还原行为不同,进而使催化剂表现出不同的催化活性。以硅酸钠为硅源制备的Cu/SiO_2催化剂中CuO分散度高,且易被氢气还原为活性金属Cu,催化剂加氢活性最高,在反应原料25g、催化剂用量1.5g、氢气压力4MPa、反应温度170℃、反应时间15h的条件下,对羟基苯乙酸乙酯转化率达到99.5%,目标产物对羟基苯乙醇收率为99.3%。     

草酸二甲酯催化加氢制备乙醇酸甲酯工艺研究

对草酸二甲酯固定床连续催化加氢法制备乙醇酸甲酯进行了研究,采用自制的复合Cu O-Ag2O/Si O2固体催化剂,考察了反应温度、反应压力、氢酯比和液时空速对草酸二甲酯转化率和乙醇酸甲酯选择性的影响。结果表明:在反应温度230℃,压力2.0 MPa,氢酯比30∶1,液时空速0.8 h-1条件下,草酸二甲酯转化率可以达到92.3%,乙醇酸甲酯选择性可以达到83.6%,反应连续运行500 h,草酸二甲酯转化率稳定在90%左右,乙醇酸甲酯选择性稳定在80%左右,表明催化剂有较高的催化活性和稳定性。     

MoO3／γ-Al2O3催化剂中钼含量对草酸二甲酯与苯酚酯交换反应催化活性的影响

研究了使用催化剂MoO3/γ-Al2O3时钼含量对草酸二甲酯(DMO)与苯酚酯交换生成甲基苯基草酸酯(MPO)和草酸二苯酯(DPO)反应活性的影响.结果表明,钼含量为14%(质量分数)时,DPO达到最大收率6.1%,DMO达到最大转化率75.1%.并对MoO3/γ-Al2O3催化剂的组成、结构和相态采用比表面积测定、X射线衍射、吡啶吸附IR光谱分析、NH3-TPD测试等方法进行了表征.