本文關(guān)鍵詞：木屑催化轉(zhuǎn)化制備苯甲酸的研究

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【摘要】：生物質(zhì)是一種儲(chǔ)量巨大的可再生能源,同時(shí)也是唯一的可再生的有機(jī)碳源,在替代化石能源作為燃料與化學(xué)品來源方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。本論文提出并實(shí)現(xiàn)了以生物質(zhì)(木屑)為原料制備高值化學(xué)品-苯甲酸的催化轉(zhuǎn)化過程:(1)木屑催化裂解制備芳烴混合物;(2)重質(zhì)芳烴脫烷基制備甲苯;(3)富含甲苯的芳烴混合物液相氧化制備苯甲酸。取得的研究成果包括:1.木屑催化裂解制備芳烴混合物的研究。選用了 1%Zn/HZSM-5分子篩作為催化劑,研究了主要反應(yīng)條件以及添加助劑甲醇對(duì)生物質(zhì)催化裂解過程的影響。在最佳的反應(yīng)條件(溫度T = 450℃,甲醇/木屑質(zhì)量比1:1)下,獲得的混合芳烴的最大產(chǎn)率為23.2wt%。涉及的反應(yīng)過程主要包括裂解、脫羰基、脫羧基、脫羥基以及芳構(gòu)化等。同時(shí)發(fā)現(xiàn)添加甲醇有利于提高芳烴產(chǎn)率,并減少了催化劑表面的積碳,抑制了催化劑失活。2.重質(zhì)芳烴催化脫烷基制備甲苯的研究�？紤]到木屑催化裂解得到的芳烴混合物成分復(fù)雜,有必要進(jìn)行催化脫烷基處理提高甲苯含量。選用Re/HY分子篩作為催化劑,研究了反應(yīng)溫度和添加甲醇對(duì)重質(zhì)芳烴脫烷基過程的影響。在優(yōu)化的反應(yīng)條件(溫度T=530℃,甲醇添加量30wt%)下,有機(jī)液體產(chǎn)率為52.3wt%,產(chǎn)物主要是46.1wt%苯,45.2wt%甲苯和6.8wt%二甲苯。添加甲醇能夠顯著地降低積碳產(chǎn)率。3.富含甲苯的芳烴混合物液相氧化制備苯甲酸的研究。首先,進(jìn)行了催化劑的篩選,發(fā)現(xiàn)MnO2/NHPI催化劑氧化活性高,同時(shí)不含氯化物,可作為芳烴氧化的催化劑。其次,考察了溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)于反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性的影響。選用MnO2/NHPI催化劑,在100℃和反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)的條件下,苯甲酸的選擇性可達(dá)85.1 C-mol%,甲苯幾乎完全轉(zhuǎn)化。在優(yōu)化條件下,苯甲酸的總產(chǎn)率可達(dá)207.8g/kg木屑(木屑甲醇質(zhì)量比為1:1.2)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ245.12

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王昶;郝慶蘭;盧定強(qiáng);賈青竹;李桂菊;許博;;生物質(zhì)催化熱解制取輕質(zhì)芳烴[J];催化學(xué)報(bào);2008年09期

2 孔德金;祁曉嵐;朱志榮;楊為民;謝在庫(kù);;重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2006年09期

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本文編號(hào)：1277364