草酸二甲酯選擇性加氫合成乙醇酸甲酯催化劑的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 18:10
能源問(wèn)題對(duì)于當(dāng)今世界依然是一個(gè)熱門(mén)而重要的戰(zhàn)略性問(wèn)題。碳一化工路線(xiàn)較好地迎合了我國(guó)資源結(jié)構(gòu)分布,有力地推動(dòng)了煤炭資源清潔化的進(jìn)展,大大減弱了對(duì)石油資源的依賴(lài)。草酸二甲酯(DMO)加氫反應(yīng)作為煤制乙二醇(EG)工藝路線(xiàn)的關(guān)鍵部分,得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。乙醇酸甲酯(MG)是最簡(jiǎn)單的一類(lèi)醇酸酯,因其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)(兼具羥基和酯基基團(tuán)),可以發(fā)生多種類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)。因此,MG常作為一種重要的精細(xì)化工中間體用來(lái)制備一系列具有高附加值的下游產(chǎn)品。相較于傳統(tǒng)的合成工藝,DMO選擇性加氫合成MG的工藝路線(xiàn)具有環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低和原子利用率高的優(yōu)點(diǎn),所以,該合成工藝成為了合成MG的研究熱點(diǎn)。然而,催化劑的穩(wěn)定性差,催化活性和目標(biāo)產(chǎn)物選擇性不高,是該合成工藝亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。因此,為了能夠滿(mǎn)足工業(yè)化需求,進(jìn)一步研究出穩(wěn)定、高效的催化劑具有十分重要的意義。本文主要探究了銅基催化劑和銀基催化劑在DMO選擇性加氫制備MG反應(yīng)中的應(yīng)用?疾炝算y和鎳助劑對(duì)銅基催化劑加氫性能的影響,助劑硼和鎳的含量對(duì)銀基催化劑催化性能的影響,主要研究結(jié)果如下:(1)銅基催化劑在DMO加氫制備MG反應(yīng)中的應(yīng)用采用蒸氨法...
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
乙醇酸甲酯的應(yīng)用Fig.1.1ApplicationsnetworkofMG.
海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第 11 頁(yè)相對(duì)于銅基催化劑,銀基催化劑在草酸酯加氫反應(yīng)中的應(yīng)用是在近幾年才發(fā)展起來(lái)究基礎(chǔ)比較薄弱,有關(guān)銀基催化劑機(jī)理方面的研究較少,所以其反應(yīng)機(jī)理尚不明確。一方面,DMO 的加氫反應(yīng)歷程也處于探索階段,這也為銀基催化劑活性中心的確定加了難度。圖 1.2 給出了 DMO 加氫體系可能存在的反應(yīng)歷程[59]。從圖中可以看出,MO 的解離方式存在著多種可能性。Yin 等[73]通過(guò)對(duì) Ag/SiO2催化劑的系統(tǒng)研究,并結(jié)表征發(fā)現(xiàn)金屬態(tài)的銀物種是 DMO 加氫反應(yīng)的活性中心,在銀表面氫氣不發(fā)生解離,接以氫分子的形式參與反應(yīng)。草酸二甲酯中的羰基首先吸附在單質(zhì)銀的表面然后與進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)然對(duì)于該反應(yīng)真正存在的反應(yīng)歷程還需要進(jìn)一步深入研究加以驗(yàn)證。
圖 2.1 催化反應(yīng)裝置圖Fig. 2.1 The diagram of the reaction apparatus for catalytic performance.2.5 產(chǎn)物分析與計(jì)算草酸二甲酯加氫反應(yīng)的主要產(chǎn)物為 MG、EG、EtOH,本實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)色譜分析可知主要產(chǎn)品為 MG、MF、EG,某些樣品還含有少量 EtOH 和 1,4-丁二醇。所有產(chǎn)物均能夠在氣相色譜的分析條件(程序升溫:50 ℃保持3 min,10 ℃/min升至150 ℃保持10 min,檢測(cè)器和進(jìn)樣口溫度均為 250 ℃,載氣流速為 1 mL/min)下,完全分離開(kāi)來(lái),如圖 2.2所示。圖中各物質(zhì)的保留時(shí)間(min)為:二甲醚(3.544),甲酸甲酯(4.414),甲醇(6.297),正丁醇(9.704),乙醇酸甲酯(13.468),草酸二甲酯(13.753),乙二醇(18.019)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高效穩(wěn)定的銅鎳催化劑在草酸二甲酯加氫中的應(yīng)用[J]. 王登豪,張傳彩,朱明遠(yuǎn),于鋒,代斌. 化工學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及其改善調(diào)整的探究[J]. 邢國(guó)光. 廣東化工. 2017(01)
[3]現(xiàn)代煤化工行業(yè)原子經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 龔曉峰,荊琦,張景康,王榮,盧磊. 當(dāng)代化工研究. 2016(09)
[4]載體硅鋁比對(duì)Cu/HZSM-5草酸二甲酯加氫催化劑性能的影響[J]. 馬俊國(guó),葛慶杰,孫劍,孟繁瓊,徐恒泳. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2016(05)
[5]乙醇酸的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 周新軍. 乙醛醋酸化工. 2016(07)
[6]草酸二甲酯催化加氫制備乙醇酸甲酯工藝研究[J]. 郭向前,錢(qián)俊峰. 廣州化工. 2015(18)
[7]乙醇酸甲酯的生產(chǎn)工藝及其用途分析[J]. 周佳. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(22)
[8]Cu/SiO2催化草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯的反應(yīng)性能[J]. 龔海燕. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(02)
[9]乙二醇生產(chǎn)和精制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 龐紀(jì)峰,鄭明遠(yuǎn),姜宇,王愛(ài)琴,張濤. 化工進(jìn)展. 2013(09)
[10]草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯反應(yīng)銅基催化劑的失活原因分析[J]. 廖湘洲,盧磊,寧春利,戴成勇,胡治軍,張春雷. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
碩士論文
[1]草酸二甲酯催化加氫Cu/SiO2催化劑的研究[D]. 金方.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]草酸二乙酯氣相加氫催化劑助劑的研究[D]. 張旭.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3424689
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
乙醇酸甲酯的應(yīng)用Fig.1.1ApplicationsnetworkofMG.
海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第 11 頁(yè)相對(duì)于銅基催化劑,銀基催化劑在草酸酯加氫反應(yīng)中的應(yīng)用是在近幾年才發(fā)展起來(lái)究基礎(chǔ)比較薄弱,有關(guān)銀基催化劑機(jī)理方面的研究較少,所以其反應(yīng)機(jī)理尚不明確。一方面,DMO 的加氫反應(yīng)歷程也處于探索階段,這也為銀基催化劑活性中心的確定加了難度。圖 1.2 給出了 DMO 加氫體系可能存在的反應(yīng)歷程[59]。從圖中可以看出,MO 的解離方式存在著多種可能性。Yin 等[73]通過(guò)對(duì) Ag/SiO2催化劑的系統(tǒng)研究,并結(jié)表征發(fā)現(xiàn)金屬態(tài)的銀物種是 DMO 加氫反應(yīng)的活性中心,在銀表面氫氣不發(fā)生解離,接以氫分子的形式參與反應(yīng)。草酸二甲酯中的羰基首先吸附在單質(zhì)銀的表面然后與進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)然對(duì)于該反應(yīng)真正存在的反應(yīng)歷程還需要進(jìn)一步深入研究加以驗(yàn)證。
圖 2.1 催化反應(yīng)裝置圖Fig. 2.1 The diagram of the reaction apparatus for catalytic performance.2.5 產(chǎn)物分析與計(jì)算草酸二甲酯加氫反應(yīng)的主要產(chǎn)物為 MG、EG、EtOH,本實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)色譜分析可知主要產(chǎn)品為 MG、MF、EG,某些樣品還含有少量 EtOH 和 1,4-丁二醇。所有產(chǎn)物均能夠在氣相色譜的分析條件(程序升溫:50 ℃保持3 min,10 ℃/min升至150 ℃保持10 min,檢測(cè)器和進(jìn)樣口溫度均為 250 ℃,載氣流速為 1 mL/min)下,完全分離開(kāi)來(lái),如圖 2.2所示。圖中各物質(zhì)的保留時(shí)間(min)為:二甲醚(3.544),甲酸甲酯(4.414),甲醇(6.297),正丁醇(9.704),乙醇酸甲酯(13.468),草酸二甲酯(13.753),乙二醇(18.019)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高效穩(wěn)定的銅鎳催化劑在草酸二甲酯加氫中的應(yīng)用[J]. 王登豪,張傳彩,朱明遠(yuǎn),于鋒,代斌. 化工學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及其改善調(diào)整的探究[J]. 邢國(guó)光. 廣東化工. 2017(01)
[3]現(xiàn)代煤化工行業(yè)原子經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 龔曉峰,荊琦,張景康,王榮,盧磊. 當(dāng)代化工研究. 2016(09)
[4]載體硅鋁比對(duì)Cu/HZSM-5草酸二甲酯加氫催化劑性能的影響[J]. 馬俊國(guó),葛慶杰,孫劍,孟繁瓊,徐恒泳. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2016(05)
[5]乙醇酸的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 周新軍. 乙醛醋酸化工. 2016(07)
[6]草酸二甲酯催化加氫制備乙醇酸甲酯工藝研究[J]. 郭向前,錢(qián)俊峰. 廣州化工. 2015(18)
[7]乙醇酸甲酯的生產(chǎn)工藝及其用途分析[J]. 周佳. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(22)
[8]Cu/SiO2催化草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯的反應(yīng)性能[J]. 龔海燕. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(02)
[9]乙二醇生產(chǎn)和精制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 龐紀(jì)峰,鄭明遠(yuǎn),姜宇,王愛(ài)琴,張濤. 化工進(jìn)展. 2013(09)
[10]草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯反應(yīng)銅基催化劑的失活原因分析[J]. 廖湘洲,盧磊,寧春利,戴成勇,胡治軍,張春雷. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
碩士論文
[1]草酸二甲酯催化加氫Cu/SiO2催化劑的研究[D]. 金方.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]草酸二乙酯氣相加氫催化劑助劑的研究[D]. 張旭.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3424689
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