糠醛选择性催化加氢的研究进展

糠醛是种可再生的生物质能源,可从农副产品中萃取得到。糠醛加氢可合成很多高附加值的产物,如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊酮、环戊醇和1,4丁二醇等。糠醛氢化反应除了碳碳双键、呋喃环氢化外,还有其他衍生副反应(脱羰、开环反应、缩合反应、C O键氢化等)。糠醛催化加氢催化剂主要为金属催化剂以及非晶态合金催化剂,单金属催化剂用于反应时的选择性和活性较低,通常采用添加助剂或是另一种金属以提高催化剂的活性和选择性,目前糠醛选择性催化加氢的研究主要集中在催化剂载体和双金属催化剂的研制上。主要阐述糠醛选择性催化加氢催化剂研究进展,指出在研制低成本、高选择性、稳定性、绿色环保的催化剂同时,催化剂的工业化应用研究有待进一步完善,最终以实现糠醛高效高选择性加氢工业应用为目的。     

糠醛气相加氢制糠醇技术开发通过鉴定

最近,吉化公司研究院开发研究的糠醛气相加氢制糠醇技术通过吉林省科委鉴定。与会专家一致认为:(1)采用列管式反应器,在催化剂作用下,糠醛常压加氢,粗糠醇减压分离,工艺流程合理,工艺参数易于控制;(2)糠醛耗量低,收率高,产品质量好,三废处理措施可行;(3)所研制的催化剂经试验考核证明催化剂活性高,选择性好,寿命较长且易再生;(4)单位糠醛消耗催化剂量少;(5)此方法优于目前国内常采用     

糠醛直接合成γ-戊内酯的研究进展

综述近年来由糠醛催化加氢制备γ-戊内酯的研究进展,讨论外部加氢和转移加氢两种催化加氢方式的金属催化剂.外部加氢方面,主要总结了以2-丙醇、2-丁醇为供氢体,采用ZSM-5催化剂、Sn-Al-Beta沸石催化剂、改性β分子筛和负载型β分子筛催化剂催化糠醛转化制备γ-戊内酯;转移加氢方面,主要以MFI分子筛负载硅铝酸盐催化剂、Zr-Al-beta催化剂、ZrPO-X催化剂等为例总结了糠醛直接转换合成γ-戊内酯.糠醛催化加氢直接制备γ-戊内酯的方法,不仅可以充分利用糠醛生产高附加值下游产品,也为γ-戊内酯生产创造一条新路径.     

糠醛液相加氢催化剂的研制及工业应用

通过扫描电镜(SEM)、压汞和X射线衍射 (XRD) 分析了制备条件对QKJ-01改性Cu-Cr糠醛液相加氢催化剂性能的影响。得出适宜的制备条件为：pH＝4～6.7，沉淀温度30～40 ℃, 450 ℃焙烧2 h。工业应用表明，QKJ-01糠醛液相加氢催化剂使用量少, 糠醛转化率大于99.96%，糠醇选择性大于98.4%。     

铬形态及使用条件对糠醛催化加氢反应产物分布的影响

采用共沉淀法制备系列Cu-Cr糠醛加氢催化剂,考察不同铬形态对催化剂反应性能的影响。采用管式连续流动固定床积分反应器, 研究糠醛在Cu-Cr催化剂上的气-液相加氢反应规律。结果表明,制备催化剂时的铬原料不同,将极大地影响催化剂的加氢活性和产物选择性,以硝酸铬形式加入制备的催化剂对糠醇的生成较为有利,而以醋酸铬形式加入制备的催化剂对甲基呋喃的形成有利;在(70～110) ℃,随着温度升高,糠醛转化率和糠醇选择性增加,2-甲基呋喃选择性降低;糠醛流速为(0.01～0.06) mL·min^-1时,随着流速的增加,糠醛转化率下降,0.03 mL·min^-1时糠醇选择性出现极大值,而副产物2-甲基呋喃和呋喃类则在此处出现极小值。副产物戊二醇和四氢康醇的选择性则随着糠醛流速的增大上升。     

糠醛液相催化加氢制糠醇金属催化剂的研究进展

糠醛催化加氢是将糠醛转化为生物燃料、医药农药中间体等精细化学品的最常用的反应之一,如糠醇、2-甲基四氢呋喃、内酯、乙酰丙酸盐、环戊酮等皆由糠醛催化加氢制取.当前糠醛催化加氢的过程主要有液相、气相以及催化转移加氢等.综述了近年来糠醛液相催化加氢制备糠醇的不同金属基催化剂的研究进展.从不同过渡金属和贵金属作为催化活性中心制备的单金属及双金属催化剂着手,讨论了部分金属基催化剂用于糠醛液相催化加氢制糠醇反应过程的催化性能.     

HKUST-1材料的制备及其催化糠醛加氢为糠醇反应的应用研究

本文选用具有较强酸性位的HKUST-1催化剂催化糠醛加氢为糠醇的反应,系统考察了实验条件如反应温度、催化剂用量、甲酸用量、糠醛用量、反应时间对该反应的影响,结果表明:该催化反应在反应温度110℃、催化剂0.2 g、氢源2 g、糠醛0.02 g、反应时间为1小时,糠醇的产率为22.36%。通过本文摸索性实验可知,Cu_3(BTC)_2·3H_2O有望成为糠醛加氢制糠醇的绿色催化剂。     

以类水滑石为前躯体的铜镍基催化剂催化糠醛液相加氢

该文以类水滑石为前驱体经500℃焙烧得到铜镍基催化剂(Cu11.2Ni4.7-MgAlO)及相应的单组分铜基(Cu11.2-MgAlO)或镍基催化剂(Ni4.7-MgAlO),并采用X射线粉末衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征.以糠醛液相加氢为探针反应,考察了3种催化剂的催化性能,并详细研究了催化剂还原活化温度、加氢反应温度、加氢压力、反应时间及催化剂用量等工艺条件对Cu11.2Ni4.7-MgAlO催化糠醛液相加氢反应的影响.结果表明,Cu11.2Ni4.7-MgAlO的催化性能均优于Cu11.2-MgAlO和Ni4.7-MgAlO;在最佳反应条件下,以Cu11.2Ni4.7-MgAlO为催化剂的糠醛转化率和糠醇选择性均可分别达到95.6%和93.1%,Cu11.2Ni4.7-MgAlO循环使用6次后,催化性能无明显下降,具有较好的稳定性.     

金属有机框架衍生Ru-Cu@C催化剂制备及其糠醛转移加氢性能

以Cu基金属有机框架(MOF)负载RuCl₃,采用氢气还原法和真空碳热还原法制备Ru-Cu@C催化剂。以异丙醇为氢供体，研究Ru-Cu@C催化糠醛转移加氢制糠醇性能，考察催化剂制备方法、Ru负载量及催化反应条件的影响。结果表明，与氢气还原法相比，采用真空碳热还原法制备的Ru-Cu@C催化剂表现出更高的糠醛催化转移加氢活性和稳定性，T=453 K反应4 h,糠醛转化率93.7%,糠醇选择性98.2%,催化剂经5次循环使用后仍保持高的催化活性。     

Cu-Zn-Al催化剂上糠醛气相加氢制糠醇的研究

Mn改性Cu Zn Al催化剂是糠醛气相加氢制糠醇的有效催化剂 ,在较温和的条件下 (氢醛比 :9;糠醛液体空速 :1 0h-1;反应温度 :130℃ ) ,糠醛转化率为 99 8% ,糠醇选择性 97 7%。K助剂的浸入可进一步提高糠醇的选择性。工业侧线运行结果表明 ,Cu Zn Al催化剂有较好的活性     

糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的研究进展

本文综述了糠醛加氢制2-甲基呋喃所用的3类催化剂铬铜催化剂、无铬铜类催化剂、非晶态合金催化剂的近期研究进展。重点介绍了各类催化剂的制备及其催化性能,并对相关研究进行了评述。同时对糠醛加氢制备2-甲基呋喃催化剂的研究进行了展望。     

糠醛气相催化加氢制糠醇实验研究

本文研究在铜系催化剂上,糠醛气相加氢条件对糠醛转化率及糠醇收率的影响,提出加氢温度、接触时间、氢气糠醛加料比等优化条件,並以高收率得到糠醇。     

糠醛液相化学选择性加氢制糠醇的研究

本文主要介绍了间歇式反应釜中糠醛在Cu-Zn/γAl2O3催化剂条件下在不同温度、时间、糠醛浓度和溶剂体系中的催化加氢制糠醇,从糠醛转化率和糠醇选择性两方面对加氢效果进行比较。通过实验,我们得到了糠醛加氢制糠醇的最佳工艺条件为反应温度为160℃、反应时间为3 h、催化剂用量为糠醛的7wt%、糠醛浓度为5wt%~25wt%、溶剂为甲苯时,糠醛的转化率和糠醇的选择性最好,分别为99%和98%。     

水介质下金属基催化剂催化糠醛加氢的研究进展

糠醛是连接生物原料和生物炼制工业的桥梁。糠醛在水介质中的还原性转化是制备各种精细化学品的重要途径, 经多相催化剂催化可以得到大量的下游产品, 如(四氢)糠醇、2-甲基(四氢)呋喃、内酯、乙酰丙酸盐、环戊酮、环戊醇等。催化剂的活性主要取决于金属及载体的性质, 以及温度、时间、溶剂和压力等反应条件。本文针对不同的非贵金属(Cu、Ni和Co)和贵金属(Pd、Ru、Pt和Au)基催化剂对糠醛加氢制备环戊酮和环戊醇的研究进展进行了综述, Ru、Pd、Au和Cu基催化剂较其他催化剂有更高的选择性, Cu-Ni双金属催化剂具有优异的催化活性和选择性, 但稳定性有待提高。对金属表面发生氢化反应的机理进行了探讨, 结果表明: 水介质和较弱的路易斯酸性位点在环重排的反应中起关键作用, 同时提出了糠醛在水介质中的加氢反应的未来研究方向。     

生物质基糠醛加氢脱氧制2-甲基呋喃非均相催化剂的研究进展

本文综述了近些年来糠醛加氢脱氧制2-甲基呋喃(2-MF)非均相催化剂的研究进展。目前该反应体系中使用的催化剂以负载型Cu基催化剂为主,此外金属Ru、Pd、Pt、Ir、Ni以及Mo2C等催化剂也有一定的应用。由于反应温度高及糠醛的不稳定性,目前的催化剂体系仍存在失活的问题。因此,开发高效、稳定的催化体系是今后的研究重点。     

D—3催化剂上糠醛常压气相加氢制糠醇：本证动力学初探

在直流流动积分反应器中,于常压下研究了D—3催化剂上糠醛气相加氢制糠醇反应的本证动力学方程。结果表明加氢对糠醛是0.15级,对氢气是0.61级。     

糠醇的生产与催化剂

对糠醛液相催化加氢和气相催化加氢制糠醇进行分析比较，验证了气相催化加氢的优越性。对自制催化剂和进口催化剂进行测试，经过地两种催化剂转化、选择性及稳定性的对比，列举了自制催化剂的性能指标。     

糠醛气相加氢制糠醇动力学研究

通过在固定床积分反应器上的动力学实验 ,得到了在自制糠醛气相加氢制 2 -甲基呋喃催化剂上由糠醛生成糠醇这一步的本征动力学表达式为- r A=1.82× 10 9exp(- 77487/ (RT) ) c A1.0 2 c H1.6     

糠醛气相加氢动力学探讨

在直流流动积分反应器中 ,于常压下研究了Cu -Zn催化剂上糠醛气相加氢制糠醇反应的本征动力学方程 ,结果表明加氢对糠醛为 0 .37级 ,对氢气为 0 .84级     

糠醛液相加氢生产糠醇催化剂的失活研究

通过对新旧催化剂的X射线荧光（XRF）、X射线衍射（XRD）及电子扫描显微镜（SEM）分析,探讨了糠醛液相加氢生产糠醇催化剂的失活原因。结果表明,催化剂失活的主要原因是糠醛加氢过程中生成的高聚物附着在催化剂的活性表面。对催化剂的活性表面高聚物的有效去除是催化剂再生的关键。该类催化剂主要活性成分为铜,常规燃烧方法会使催化剂活性损失殆尽。因此,有必要开发一种有效的催化剂再生方法。