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水热陈化对Cu/SiO2催化剂催化草酸二甲酯加氢制乙二醇的影响

2016-05-17隋宁罗曼肖文德

天然气化工—C1化学与化工 2016年2期
关键词:催化剂

隋宁,罗曼,肖文德

(上海交通大学化学化工学院,上海200240)

水热陈化对Cu/SiO2催化剂催化草酸二甲酯加氢制乙二醇的影响

隋宁,罗曼,肖文德*

(上海交通大学化学化工学院,上海200240)

以水热处理方法,对均匀沉积沉淀法(尿素为沉淀剂)制备的Cu/SiO2催化剂进行陈化处理,考察了催化剂陈化处理过程中水热温度以及时长对草酸二甲酯加氢制备乙二醇反应性能的影响。研究结果表明:水热陈化温度为120℃,水热时长为36h时催化剂表现出较好的催化性能。在固定床反应器中,当反应温度为473K,反应压力为2MPa,n(H2)/n(DMO)为80,液时空速为1.0h-1,草酸二甲酯的转化率达到100%,乙二醇的选择性达到96.2%。BET、SEM表征结果表明:水热陈化处理的温度和时长会影响催化剂孔结构微观形貌、活性组分的还原性能,从而影响了Cu/SiO2催化剂的性能。

近来以煤炭为原料经由草酸二甲酯(DMO)的乙二醇(EG)生产技术在工业化方面得到了长足的发展并引起了全世界的关注。传统的乙烯氧化法和由于对石油资源的过度依赖其弊端逐渐显现,而合成气法(C1化学过程)以其经济、环保以及工艺流程简单的特性,日渐收到各方追捧[5,6]。合成气法又分为直接法和间接法,但是直接合成法催化剂必须在高温高压下进行,其工业化具有一定难度,所以间接合成法更受青睐[7,8]。间接合成气法制备EG主要包括两个步骤:第一步是由CO气相催化偶联合成DMO,第二步是DMO加氢制备EG。

草酸酯加氢制备EG原理如下(R=烷基)[9]:

由基本原理可知,为获得较高的EG产率提高生产的经济性,研究高活性的催化剂提高反应(1)和(2)的选择性,同时抑制副反应(3)、(4)发生是目前的工作重点。……

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