糠醛催化加氢制糠醇催化剂的研究进展

糠醛通过选择性催化加氢可制得糠醇,糠醇是重要的有机化工原料且用途非常广泛。文中阐述了近年来糠醛催化加氢制糠醇催化剂的制备、改性和催化性能方面的研究进展,指出了今后糠醛催化加氢制糠醇催化剂的研究方向。     

CU/Sep催化糠醛常压气相加氢制糠醇

以海泡石为载体,用水溶液浸渍法制备了无铬铜基负载型催化剂.用脉冲微反考察了Cu含量、反应温度、反应物注射量等对糠醛常压气相加氢制糠醇催化反应的影响,并用TPR表征催化剂的还原性能.实验结果表明,Cu/Sep催化剂常压下对糠醛气相加氢制糠醇反应具有较好的催化性能.在Cu含量为18.1%的催化剂上、反应温度135℃、常压氢气的条件下,糠醛的转化率及对糠醇的选择性均为100%.TPR表征结果表明,随着催化剂中Cu负载量的增加,Cu分散度逐渐降低,且催化剂中Cu含量与峰顶温度有较好的线性关系.     

Mo对非晶态合金Ni-B/TiO_2-Al_2O_3催化糠醛液相加氢的影响

采用浸渍法制备了TiO2-Al2O3复合载体,并采用浸渍还原法制备了非晶态合金Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂;以糠醛液相加氢为探针反应,采用示差扫描量热法、比表面积测试、程序升温还原和程序升温脱附等表征手段,考察了Mo对Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂性能的影响。研究结果表明,Mo的添加显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的活性和糠醇的选择性,当Mo质量分数为0.675%~1.250%时,糠醛转化率和糠醇选择性均达到100%;Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3催化剂的热稳定性,部分氧化态物种易于还原,同时催化剂的吸氢强度减弱,化学吸附中心数增加,显著提高催化剂的活性。Mo的适量添加使产物糠醇在催化剂上易于脱附,防止其深度加氢,提高了糠醇的选择性。     

纳米氢氧化铜催化糠醛加氢反应工艺条件考察

对优化后的纳米氢氧化铜催化剂在糠醛加氢制糠醇的反应中进行了工艺条件考察,并对产物用气相色谱进行转化率和选择性的测定,最终优化了反应工艺条件。即在反应温度为200 ℃、反应压力为6 MPa、催化剂负荷量为200 g（糠醛/g催化剂.h）、反应时间为3 h的条件下,通过谱图分析与计算得到糠醛转化率为97%,糠醇选择性达96.6%。     

糠醛液相加氢制糠醇新型催化剂的研究

研究了用浸渍工艺制备糠醛液相加氢制糠醇的Cu/SiO_2负载型催化剂的最佳工艺条件。结果表明,该催化剂具有高活性和良好的选择性,糠醛转化率为100％,糠醇选择性为98％。同时改察了作为助催化剂的碱土金属的催化作用和该催化剂重复使用的性能和寿命。     

Ni-B-Mo合金/改性海泡石催化糠醛液相加氢制糠醇

采用正交实验法优化海泡石(记为Sep)的改性条件,包括酸改性时盐酸溶液中HCl的质量分数、酸处理时间和热改性时的焙烧温度、焙烧时间;以改性后的海泡石为载体,采用浸渍和化学还原法制备了Ni-B-Mo/Sep催化剂,以糠醛液相加氢制糠醇为探针反应,考察了Nj-B-Mo/Sep催化剂的性能.实验结果表明,海泡石的最佳改性条件为盐酸溶液中HCl的质量分数10%、酸处理时间48 h、焙烧温度400℃、焙烧时间6 h.经最佳条件改性后的海泡石(记为Sep(opt))的比表面积为112.5 m2/g,是未改性海泡石的2.4倍;Ni-B-Mo/Sep(opt)催化剂的活性比表面积为17.61 m2/g,具有较好的催化性能,糠醛转化率和糠醇选择性分别为83.8%和98.7%.     

Raney铜催化糠醛加氢制备糠醇的研究

以铜铝合金和钴铝合金为原料制备了Raney铜和Raney钴催化剂,利用XRF,XRD,BET等方法分析了催化剂的组成、晶相结构及表面性质。表征结果显示,Raney铜催化剂表面同时含有Cu0和Cu2O活性物种。考察了催化剂的糠醛加氢性能,并与工业用铜铬催化剂进行了对比。实验结果表明,Raney铜催化剂比铜铬催化剂具有更高的催化反应速率,比Raney钴催化剂具有更好的糠醇选择性,且具有较好的糠醛加氢重复使用性能。当Raney铜催化剂用量为2 g(基于100 mL糠醛),在7.0 MPa、160℃下反应2 h时,糠醛转化率为99.98%,糠醇选择性为96.75%。     

糠醛气相加氢制糠醇新型催化剂

以超微MgO为载体,负载金属Cu、Co制备的一种用于糠醛气相加氢制糠醇的新型催化剂,具有很高的初始活性、糠醇选择性和稳定性。X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)分析结果表明,催化剂试样中Cu和Co与载体之间存在着相互作用,Co的加入有利于提高催化剂的稳定性,并且初步确定了用于糠醛气相加氢制糠醇反应的活性中心。在此基础上,放大制备的催化剂同样具有很好的催化性能。     

加氢制备长碳链脂肪醇铜基催化剂

采用共沉淀法,以逆滴的方式,制备了Cu-Zn-Al-Ba系列催化剂。通过ICP,TG,DTG,XRD,SEM等方法对催化剂进行表征;考察催化剂沉淀环境、各元素组分的配比、焙烧条件和还原条件等对活性的影响;并将催化剂用于硬脂酸甲酯催化加氢制硬脂醇的反应。实验结果表明,催化剂沉淀陈化过程中的优化条件为:催化剂组分n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Ba)=8∶4∶4∶2,沉淀环境p H=8,陈化温度60℃,沉淀剂Na_2CO_3浓度0.80 mol/L,混合盐溶液浓度0.18 mol/L。表征和评价结果显示,焙烧和还原的优化条件为:焙烧温度400℃,焙烧时间3 h,还原温度270℃,还原时间1.5 h。评价结果表明,在反应温度为230℃、反应压力为氢压3 MPa、反应时间为4 h及优化条件下制备的催化剂用量5%(基于体系质量)的条件下,硬脂酸甲酯转化率超过96%,硬脂醇收率约为95%。     

报刊摘要

<正> 利用合成氨尾气由(?)醛加氢制糠醇合成氨装置排放的尾气含氢气达50%以上,除含少量氨外,其余为氮气、甲烷、氩气等惰性气体,用水吸收氨后可代替纯氢使用。本文报道用合成氨含氢尾气糠醛气相催化加氢制糠醇的研究成果。结果表明,糠醇单程收率达90%以上,尾气中氢气利用率高于国外同类技术水平。文中还考察了温度、氢气在尾气中的含量、氢/糠醛摩尔比等条件对糠醇收率的影响,提出适宜的加氢条件。(北京化工,No.4,p.1,1988)     

Al_2O_3-TiO_2复合载体用于乙炔选择加氢反应

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体(简称复合载体),研究了该复合载体负载Pd后制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂在乙炔选择加氢反应中的催化性能。考察了复合载体合成条件(复合载体中T iO2的含量、中和反应温度、沉淀终点pH、A lC l3的质量浓度、沉淀物老化时间)对Pd/A l2O3-T iO2催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳合成条件为:T iO2质量分数30%,中和反应温度40℃,沉淀终点pH=9,A lC l3的质量浓度0.20g/mL,沉淀物不老化。采用最佳条件下合成的复合载体所制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂(Cat-02)的选择性大于85%,乙炔转化率达到90%以上,优于Pd/A l2O3催化剂。与工业催化剂G-58C相比,Cat-02在活性上还有一定差距,但具有更好的选择性。     

骨架镍液相催化加氢制甲基异丁基甲醇

研究了以骨架镍催化剂液相催化加氢制备甲基异丁基甲醇的工艺。考察了骨架镍催化剂的活化条件、加氢反应温度、氢气压力、搅拌转速及催化剂的用量对加氢反应的影响,确定了骨架镍催化剂最适宜的活化条件(碱液质量分数20.00%,活化温度90℃,活化时间3h)和加氢反应的最佳工艺条件(反应温度105~115℃,氢气压力1.2M Pa,搅拌转速1 000r/m in,催化剂用量30g/L)。实验结果表明,在最佳工艺条件下,甲基异丁基甲酮的转化率达到100.0%,甲基异丁基甲醇的收率可达99.3%。骨架镍催化剂具有良好的稳定性和反应活性,可重复使用60次。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用沉淀-浸渍法制备了SO42-/ZrO2-T iO2固体酸催化剂(简称SO42-/ZrO2-T iO2催化剂),考察了SO42-/ZrO2-T iO2催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响,并通过红外光谱、X射线衍射及BET比表面积测定对SO42-/ZrO2-T iO2催化剂结构进行了初步表征。实验结果表明,SO42-/ZrO2-T iO2催化剂具有良好的催化活性;适当的T iO2含量、焙烧温度、焙烧时间和浸渍液硫酸溶液的浓度能提高SO42-/ZrO2-T iO2催化剂的中强酸中心含量,有利于提高直链十二烷基苯(LAB)和2-十二烷基苯(2-LAB)的选择性。优化的SO42-/ZrO2-T iO2催化剂制备条件为:n(Zr)∶n(T i)=1.50、焙烧温度500℃、焙烧时间3.0h、硫酸溶液的浓度2.0m ol/L、室温陈化。在此条件下,1-十二烯的转化率达到99.5%,LAB及2-LAB选择性分别为92.2%和89.3%。     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Nd_2O_3催化剂的软模板剂法制备及表征

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为软模板剂,制备稀土固体超强酸催化剂SO~(2-)_4/SnO~2-Nd_2O_3。通过探针反应乙酸丁酯合成,得到该催化剂的最优制备条件为:SnCl_4浓度0.1mol/L,溶液与SDBS的质量比500,陈化时间24h,陈化时加入4%的Nd_2O_3(相对SnO_2),促进剂硫酸浸渍浓度3.0mol/L,焙烧温度550℃,焙烧时间3.0h。对该催化剂进行FTIR,TG-DTA,XRD表征,结果表明,稀土氧化物Nd_2O_3具有延缓SnO_2的晶化、固化SO~(2-)_4的作用,稀土改性后的催化剂稳定性有所提高;模板剂SDBS具有控制颗粒增长、调控颗粒形貌的作用,有利于产生较多酸活性位。     

O/W微乳体系制备固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5及其表征

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）-乙醇-环己烷O/W微乳体系制备了固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5,对催化剂进行了傅里叶变换红外光谱、热重、X射线衍射表征,对催化剂的制备条件进行正交实验优化,并进行了稳定性考察。结果表明,催化剂的最佳制备条件为：SnCl4浓度0.1 mol/L、SnCl4溶液/SDBS/乙醇/环己烷质量比500﹕1﹕0.5﹕15、Ta2O5/SnO2质量比6%、陈化时间24 h、浸渍液硫酸浓度3.0 mol/L、焙烧温度550 ℃、焙烧时间3 h。将此条件下制备的SO42-/SnO2-Ta2O5用于催化乙酸与正丁醇的酯化探针反应,酯化率为99.3%。与常规水体系制备的催化剂相比,SDBS的O/W微乳体系有利于催化剂活性、稳定性的提高。     

固体超强酸SO42-/SnO2-Nb2O5的制备及其表征

采用共沸除氯工艺制备SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅固体超强酸,该方法引入共沸蒸馏,以正丁醇和无水乙醇为溶剂,锡盐醇溶液滴加氨水前除去其中结晶水再除氯离子,免去抽滤除氯步骤,缩短了催化剂制备时间。将制备的SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅用于催化α-蒎烯的异构化反应,考察催化剂制备条件对催化剂活性的影响,采用FT-IR,XRD,TG-DTA等对催化剂的物化性质进行表征,并与沉淀法、sol-gel法制备的催化剂进行对比。结果表明：催化剂最佳制备条件为Nb₂O₅加入量为SnO₂质量的25%、浸渍液硫酸浓度0.5 mol/L、焙烧温度500 ℃、焙烧时间2 h,将该条件下制备的SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅应用于催化α-蒎烯异构化反应时,α-蒎烯完全转化,莰烯选择性为66.49%;与沉淀法、sol-gel法相比,相同条件下共沸除氯法制备的催化剂较好。     

糠醛加氢制呋喃用Pd/γ-Al2O3催化剂的制备与性能研究

以γ-Al2O3为载体,分别以超声浸渍和普通浸渍法制备了Pd质量分数为0.3％的负载型催化剂,最佳制备条件为浸溃时间2h、浸渍温度40℃、超声功率560 W、焙烧温度500℃和焙烧时间4h.将其应用于糠醛加氢反应,在常压、反应温度300℃、氢醛比为15.37、催化剂填装量30 g、催化剂体积为50 mL和空速为4.33...     

微球型蒽醌加氢钯催化剂的制备和性能

以氯化钯为前驱体,活性氧化铝为载体,采用等体积浸渍法制备蒽醌加氢流化床Pd/Al2 O3催化剂,系统考察了浸渍条件、焙烧条件、还原条件对催化剂表面性质和加氢性能的影响.结果表明,浸渍液pH值和焙烧温度是影响Pd分散度和催化剂活性的主要因素.优化的催化剂制备条件为:浸渍液pH值3.0～4.0,浸渍时间0.5 h,干燥温度...     

低温液相合成甲醇催化剂制备条件对催化性能的影响

采用络合沉淀法合成了铜铬催化剂,用于催化低温液相合成甲醇反应过程。以甲醇的时空产率为指标,研究了催化剂合成过程中各工艺参数对其催化性能的影响,结果表明,催化剂最佳的制备条件为:铜铬摩尔比1:1、沉淀和老化温度40℃、沉淀反应时间3h、老化时间3h、干燥温度120℃、干燥时间13h、焙烧温度340℃,在该条件下制备的铜铬催化剂连续运转150h后甲醇时空产率仍然能达到98g/(L·h),具有较高的催化活性和稳定性。