磷改性HZSM-5上甘油气相脱水制备丙烯醛
2011-01-22谷云磊石孝刚崔秋凯李春义
中国石油大学学报(自然科学版) 2011年3期
关键词:催化剂
谷云磊,石孝刚,崔秋凯,2,李春义
(1.中国石油大学 重质油国家重点实验室,山东青岛 266555;2.中国石油天然气股份有限公司大港石化公司,天津 300280)
磷改性HZSM-5上甘油气相脱水制备丙烯醛
谷云磊1,石孝刚1,崔秋凯1,2,李春义1
(1.中国石油大学 重质油国家重点实验室,山东青岛 266555;2.中国石油天然气股份有限公司大港石化公司,天津 300280)
以HZSM-5为活性组分,硅溶胶或铝凝胶为黏结剂,高岭土为载体,制备成型催化剂,用于甘油脱水反应,制备丙烯醛。结果表明:硅溶胶更适合甘油脱水反应体系;以磷酸改性HZSM-5为活性组分的成型催化剂具有良好的机械强度和水热稳定性,经过适当水热处理后表现出优秀的反应性能,在350℃下,以50%甘油水溶液为原料,甘油几乎完全转化,丙烯醛的选择性达到44%,优于目前报道的分子筛上的甘油脱水反应结果;甘油脱水反应中分子筛催化剂的失活主要是由焦炭的堵孔作用造成的。
甘油;脱水;丙烯醛;磷酸;HZSM-5分子筛
生物柴油主要通过动植物油与甲醇或乙醇的酯交换反应制备,副产物中约有10%甘油[1]。甘油分子中含有3个羟基,反应活性高,可以发生氧化、还原、醚化、酯化等反应[2]。丙烯醛的工业化生产工艺主要是丙烯选择性氧化[3],甘油脱水制备丙烯醛有均相和非均相2种反应体系[4]:均相反应体系在近临界或超临界水热条件下以硫酸或硫酸盐为催化剂进行甘油脱水反应[5-8],由于存在设备易腐蚀、催化剂和产品难分离等问题,难以应用于丙烯醛的工业化生产;非均相反应体系使用固体酸催化剂,包括负载磷酸[9]、磷酸盐[10]、杂多酸[11-15]及其盐类[16]。……
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