本文關(guān)鍵詞：乙酸乙酯催化加氫制取乙醇的研究　出處：《華東師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：乙醇在化工、醫(yī)藥、食品等多個領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。特別是在能源領(lǐng)域,由于環(huán)境問題與能源短缺矛盾的日益突出,燃料乙醇已成為當(dāng)今世界可再生清潔能源的發(fā)展重點,市場需求旺盛。我國目前生產(chǎn)乙醇的方法主要采用糧食發(fā)酵法,但是這種方法易受糧食價格影響,經(jīng)濟(jì)效益不高,生產(chǎn)效率較低。而目前我國醋酸市場產(chǎn)能過剩和乙醇與醋酸之間的價格差給煤化工法醋酸工業(yè)帶來了發(fā)展契機(jī),以醋酸為原料加氫制備乙醇技術(shù)已成為研究熱點。本文采用醋酸酯化后再加氫制取乙醇的方法來生產(chǎn)乙醇,不僅避免了醋酸直接加氫工藝中醋酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕,同時開發(fā)以非貴金屬銅基催化劑為活性組分的新型乙酸乙酯加氫催化劑來解決貴金屬催化劑成本高的難題。本文以乙酸乙酯加氫制備乙醇為指標(biāo)反應(yīng),以銅為活性組分,添加鋁和不同堿土金屬作為助劑,采用沉積沉淀并加溫攪拌的方法來控制粒子的分散度,通過調(diào)變活性組分和助劑的相對含量以及催化劑前體的焙燒溫度,控制催化劑制備過程中的各個變量以優(yōu)化生產(chǎn)工藝。實驗表明,以硝酸銅做銅源,硝酸鋁和硝酸鎂當(dāng)助劑,各組分摩爾比例為n (Cu):n(Al):n (Mg)=9:0.5:1.5,催化劑前體焙燒溫度300℃時制備的催化劑Cu9-Al0.5-Mg1.5具有優(yōu)良的乙醇選擇性以及較高的乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率。接著,以Cu9-Al0.5-Mg1.5為標(biāo)準(zhǔn)催化劑對乙酸乙酯催化加氫反應(yīng)過程中各反應(yīng)參數(shù)的進(jìn)一步篩選和優(yōu)化。通過調(diào)變還原溫度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氣流量和液流量等反應(yīng)過程中的各類條件變量,研究發(fā)現(xiàn)1 g Cu9-Al0.5-Mg1.5催化劑,在還原溫度350℃、反應(yīng)溫度250℃、氣流量60 mL/min、液流量0.01 mL/min,氫氣壓力4 MPa時乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率約為97%,乙醇的選擇性達(dá)到98%以上,同時考察了該催化劑的壽命,經(jīng)過210 h測試,催化劑性能非常穩(wěn)定,沒有觀察到任何失活跡象。最后,將Cu9-Al0.5-Mg1.5催化劑分別應(yīng)用于乙酸仲丁酯和乙酸異丙酯催化加氫制取仲丁醇和異丙醇的反應(yīng),在優(yōu)化的反應(yīng)條件下,乙酸仲丁酯的轉(zhuǎn)化率和仲丁醇的選擇性都達(dá)到了94%,乙酸異丙酯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了99%,異丙醇的選擇性也在98%以上。表明Cu9-Al0.5-Mg1.5催化劑對醋酸酯加氫制備相應(yīng)的醇都具有活性,從而拓寬了催化劑的使用范圍。
[Abstract]:In this paper , the catalyst Cu9 - Al0 . 5 - Mg1.5 , which is prepared by hydrogenation of acetic acid , is used as an auxiliary agent , and the catalyst Cu9 - Al0 . 5 - Mg1.5 prepared by hydrogenation of acetic acid is used as an auxiliary agent . The results showed that the conversion of sec - butyl acetate and the selectivity of sec - butyl alcohol reached 94 % , the selectivity of isopropyl acetate reached 99 % and the selectivity of isopropyl alcohol was over 98 % .

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;TQ223.122

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