羥基新戊醛加氫催化劑的制備及其反應(yīng)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-25 21:29
新戊二醇(NPG)是現(xiàn)代工業(yè)中的一種重要的化工基礎(chǔ)原料,廣泛應(yīng)用于高檔油漆和粉末涂料行業(yè),而我國產(chǎn)能不足,長期依賴進(jìn)口,加氫法制備的新戊二醇雜質(zhì)少,純度高,因此具有良好的市場(chǎng)前景。而加氫催化劑的研究與開發(fā)是合成新戊二醇的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)我國具有重要意義。銅基合成NPG催化劑,其價(jià)格相對(duì)較低、制備方法簡單,但仍然存在活性較低、易失活等問題;谝陨蠁栴},本文開展Cu/ZnO/Al2O3催化劑的研究。1.首先合成了原料羥基新戊醛,并對(duì)合成條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)合反應(yīng)過程中對(duì)原料的要求,確定羥基新戊醛合成工藝為:催化劑采用三乙胺,原料配比為n(甲醛):n(異丁醛):n(三乙胺)=1.2:1:0.05,反應(yīng)溫度75℃,反應(yīng)時(shí)間2.5h。羥基新戊醛選擇性達(dá)到了92.13%。采用正加、反加、并流共沉淀法制備Cu/ZnO/Al2O3催化劑,通過XRD、低溫氮?dú)馕?脫附、H2-TPR等研究了不同制備方法合成的催化劑的微觀物性,表征結(jié)果顯示,并流共沉淀法制備的Cu/ZnO/Al2O3催化劑具有較好的分散度,較大的比表面積、孔容、孔徑。利用加壓固定床反應(yīng)器對(duì)其進(jìn)行加氫性能評(píng)價(jià),優(yōu)化反應(yīng)工藝參數(shù),結(jié)果表明,并流共沉淀...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 課題研究背景
1.2 新戊二醇性質(zhì)及用途
1.2.1 新戊二醇理化性質(zhì)
1.2.2 新戊二醇用途
1.2.2.1 飽和聚酯樹脂的合成
1.2.2.2 不飽和聚酯樹脂的合成
1.2.2.3 涂料產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
1.2.2.4 合成潤滑油方面的應(yīng)用
1.2.2.5 增塑劑方面的應(yīng)用
1.2.2.6 其他方面的應(yīng)用
1.3 新戊二醇生產(chǎn)工藝
1.3.1 鹵代丙醇法合成新戊二醇
1.3.2 甲酸鈉法合成新戊二醇
1.3.3 縮合加氫法合成新戊二醇
1.3.3.1 羥基新戊醛的合成
1.3.3.2 縮合加氫反應(yīng)工藝
1.4 羥基新戊醛加氫催化劑
1.4.1 銅系催化劑
1.4.2 鎳系催化劑
1.4.3 貴金屬催化劑
1.5 本課題的研究目的和主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 銅鋅鋁催化劑的制備
2.3 結(jié)構(gòu)分析與表征方法
2.3.1 粉末X射線衍射(XRD)
2.3.2 低溫氮?dú)馕?脫附
2.3.3 程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.4 ICP表征
2.3.5 XPS表征
2.4 催化劑的評(píng)價(jià)與分析
2.4.1 評(píng)價(jià)裝置
2.4.2 催化劑評(píng)價(jià)
2.4.3 催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果分析
2.4.3.1 色譜測(cè)定參數(shù)
2.4.3.2 外標(biāo)曲線法
2.4.3.3 產(chǎn)物計(jì)算方法
第三章 銅鋅鋁催化劑的制備及反應(yīng)條件優(yōu)化
3.1 引言
3.2 原料羥基新戊醛的合成
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 定量分析
3.2.3 結(jié)果與討論
3.2.3.1 催化劑及用量對(duì)反應(yīng)的影響
3.2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)HPA合成過程的影響
3.2.3.3 原料配比對(duì)HPA合成過程的影響
3.3 銅系催化劑不同制備方法對(duì)加氫性能影響
3.3.1 催化劑的制備
3.3.2 催化劑的物化性能表征分析
3.3.3 催化劑加氫性能評(píng)價(jià)
3.4 反應(yīng)工藝參數(shù)的優(yōu)化
3.4.1 還原溫度對(duì)催化劑性能的影響
3.4.2 還原時(shí)間對(duì)催化劑性能的影響
3.4.3 反應(yīng)溫度對(duì)催化劑性能的影響
3.4.4 反應(yīng)壓力對(duì)催化劑性能的影響
3.4.5 氫醛比對(duì)催化劑性能的影響
3.4.6 液時(shí)空速對(duì)催化劑性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 B助劑對(duì)Cu-ZnO/Al_2O_3 催化劑加氫性能影響
4.1 引言
4.2 B引入方式對(duì)催化劑性能的影響
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的評(píng)價(jià)
4.3 B含量對(duì)Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑催化性能的影響
4.3.1 催化劑的制備
4.3.2 催化劑的表征
4.3.3 催化劑的評(píng)價(jià)
4.4 本章小結(jié)
第五章 SiO_2對(duì)B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑穩(wěn)定性的影響
5.1 引言
5.2 SiO_2添加方式對(duì)催化劑催化性能的影響
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的評(píng)價(jià)
5.3 SiO_2 添加量對(duì)B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑穩(wěn)定性的影響
5.3.1 催化劑的制備
5.3.2 催化劑的評(píng)價(jià)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新戊二醇的發(fā)展前景研究[J]. 譚光軍. 瀘天化科技. 2018(02)
[2]鈣硼對(duì)CuO/Al2O3催化劑結(jié)構(gòu)及醋酸仲丁酯氫解性能的影響[J]. 姚志龍. 中國科學(xué):化學(xué). 2014(01)
[3]Co或Ni促進(jìn)的Cu/SiO2-Al2O3催化劑上丙三醇和苯胺氣相合成3-甲基吲哚(英文)[J]. 包卓然,崔艷喜,孫鵬,孫琪,石雷. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]新戊二醇在聚酯合成中的應(yīng)用[J]. 張倩. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2013(07)
[5]新戊二醇的合成[J]. 王劍,李雪梅,羅鴿,莊嚴(yán),馬建學(xué),褚小東. 上;. 2012(08)
[6]金屬助劑對(duì)Ni2P/SBA-15催化劑結(jié)構(gòu)及二苯并噻吩加氫脫硫性能的影響[J]. 馬倩,曾鵬暉,季生福,劉輝,李成岳. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2011(02)
[7]金屬助劑對(duì)Pt/SAPO-11催化劑物化及異構(gòu)性能的影響[J]. 劉維橋,尚通明,周全法,劉平,任杰,孫予罕. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[8]完全液相法制備的Cu-Zn-Si-Al漿狀催化劑一步法合成二甲醚的失活研究[J]. 馬強(qiáng),黃偉,樊金串,趙杰,任杰. 分子催化. 2009(06)
[9]新戊二醇綠色催化合成新工藝[J]. 呂志果,陳燕,郭振美. 精細(xì)石油化工. 2009(03)
[10]新戊二醇合成工藝研究[J]. 劉麗秀,孟憲興,魯琳琳,胡波,王灝. 山東化工. 2008(08)
碩士論文
[1]完全液相法制備CuZnAl催化劑應(yīng)用于固定床CO加氫反應(yīng)的研究[D]. 呂經(jīng)緯.太原理工大學(xué) 2014
[2]催化加氫制新戊二醇研究[D]. 季維鵬.華東理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3206036
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 課題研究背景
1.2 新戊二醇性質(zhì)及用途
1.2.1 新戊二醇理化性質(zhì)
1.2.2 新戊二醇用途
1.2.2.1 飽和聚酯樹脂的合成
1.2.2.2 不飽和聚酯樹脂的合成
1.2.2.3 涂料產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
1.2.2.4 合成潤滑油方面的應(yīng)用
1.2.2.5 增塑劑方面的應(yīng)用
1.2.2.6 其他方面的應(yīng)用
1.3 新戊二醇生產(chǎn)工藝
1.3.1 鹵代丙醇法合成新戊二醇
1.3.2 甲酸鈉法合成新戊二醇
1.3.3 縮合加氫法合成新戊二醇
1.3.3.1 羥基新戊醛的合成
1.3.3.2 縮合加氫反應(yīng)工藝
1.4 羥基新戊醛加氫催化劑
1.4.1 銅系催化劑
1.4.2 鎳系催化劑
1.4.3 貴金屬催化劑
1.5 本課題的研究目的和主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 銅鋅鋁催化劑的制備
2.3 結(jié)構(gòu)分析與表征方法
2.3.1 粉末X射線衍射(XRD)
2.3.2 低溫氮?dú)馕?脫附
2.3.3 程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.4 ICP表征
2.3.5 XPS表征
2.4 催化劑的評(píng)價(jià)與分析
2.4.1 評(píng)價(jià)裝置
2.4.2 催化劑評(píng)價(jià)
2.4.3 催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果分析
2.4.3.1 色譜測(cè)定參數(shù)
2.4.3.2 外標(biāo)曲線法
2.4.3.3 產(chǎn)物計(jì)算方法
第三章 銅鋅鋁催化劑的制備及反應(yīng)條件優(yōu)化
3.1 引言
3.2 原料羥基新戊醛的合成
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 定量分析
3.2.3 結(jié)果與討論
3.2.3.1 催化劑及用量對(duì)反應(yīng)的影響
3.2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)HPA合成過程的影響
3.2.3.3 原料配比對(duì)HPA合成過程的影響
3.3 銅系催化劑不同制備方法對(duì)加氫性能影響
3.3.1 催化劑的制備
3.3.2 催化劑的物化性能表征分析
3.3.3 催化劑加氫性能評(píng)價(jià)
3.4 反應(yīng)工藝參數(shù)的優(yōu)化
3.4.1 還原溫度對(duì)催化劑性能的影響
3.4.2 還原時(shí)間對(duì)催化劑性能的影響
3.4.3 反應(yīng)溫度對(duì)催化劑性能的影響
3.4.4 反應(yīng)壓力對(duì)催化劑性能的影響
3.4.5 氫醛比對(duì)催化劑性能的影響
3.4.6 液時(shí)空速對(duì)催化劑性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 B助劑對(duì)Cu-ZnO/Al_2O_3 催化劑加氫性能影響
4.1 引言
4.2 B引入方式對(duì)催化劑性能的影響
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的評(píng)價(jià)
4.3 B含量對(duì)Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑催化性能的影響
4.3.1 催化劑的制備
4.3.2 催化劑的表征
4.3.3 催化劑的評(píng)價(jià)
4.4 本章小結(jié)
第五章 SiO_2對(duì)B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑穩(wěn)定性的影響
5.1 引言
5.2 SiO_2添加方式對(duì)催化劑催化性能的影響
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的評(píng)價(jià)
5.3 SiO_2 添加量對(duì)B-Cu/ZnO/Al_2O_3 催化劑穩(wěn)定性的影響
5.3.1 催化劑的制備
5.3.2 催化劑的評(píng)價(jià)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新戊二醇的發(fā)展前景研究[J]. 譚光軍. 瀘天化科技. 2018(02)
[2]鈣硼對(duì)CuO/Al2O3催化劑結(jié)構(gòu)及醋酸仲丁酯氫解性能的影響[J]. 姚志龍. 中國科學(xué):化學(xué). 2014(01)
[3]Co或Ni促進(jìn)的Cu/SiO2-Al2O3催化劑上丙三醇和苯胺氣相合成3-甲基吲哚(英文)[J]. 包卓然,崔艷喜,孫鵬,孫琪,石雷. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]新戊二醇在聚酯合成中的應(yīng)用[J]. 張倩. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2013(07)
[5]新戊二醇的合成[J]. 王劍,李雪梅,羅鴿,莊嚴(yán),馬建學(xué),褚小東. 上;. 2012(08)
[6]金屬助劑對(duì)Ni2P/SBA-15催化劑結(jié)構(gòu)及二苯并噻吩加氫脫硫性能的影響[J]. 馬倩,曾鵬暉,季生福,劉輝,李成岳. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2011(02)
[7]金屬助劑對(duì)Pt/SAPO-11催化劑物化及異構(gòu)性能的影響[J]. 劉維橋,尚通明,周全法,劉平,任杰,孫予罕. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[8]完全液相法制備的Cu-Zn-Si-Al漿狀催化劑一步法合成二甲醚的失活研究[J]. 馬強(qiáng),黃偉,樊金串,趙杰,任杰. 分子催化. 2009(06)
[9]新戊二醇綠色催化合成新工藝[J]. 呂志果,陳燕,郭振美. 精細(xì)石油化工. 2009(03)
[10]新戊二醇合成工藝研究[J]. 劉麗秀,孟憲興,魯琳琳,胡波,王灝. 山東化工. 2008(08)
碩士論文
[1]完全液相法制備CuZnAl催化劑應(yīng)用于固定床CO加氫反應(yīng)的研究[D]. 呂經(jīng)緯.太原理工大學(xué) 2014
[2]催化加氫制新戊二醇研究[D]. 季維鵬.華東理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3206036
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