杨恒东, 崔咪芬, 李有林, 王 森, 费兆阳, 2, 陈 献, 汤吉海, 乔 旭,2



醋酸异丙酯催化加氢制双醇反应网络及动力学研究

杨恒东1, 崔咪芬1, 李有林1, 王 森1, 费兆阳1, 2, 陈 献1, 汤吉海1, 乔 旭1,2

(1. 南京工业大学 化学化工学院, 江苏省工业节水减排重点实验室, 江苏 南京 210009;2. 南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室, 江苏 南京 210009)

以羧酸酯为原料催化加氢同时制备两种不同(或相同)的醇是一条绿色清洁的原子经济工艺路线。研究采用自主开发的20Cu-8ZnO/SiO2-5K2O催化剂用于醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇的反应体系。通过对催化剂各组分作用分析及主副反应剖析，结合反应产物组成及分布，提出了反应机理和反应网络。采用三段控温的固定床反应器，消除内、外扩散影响后在反应压力5 MPa、氢气与醋酸异丙酯进料摩尔比为30~60、醋酸异丙酯进料流量0~0.20 mL×min-1及反应温度250~280℃的条件下，实测了醋酸异丙酯加氢反应的本征动力学数据；在合理简化反应网络的基础上，建立了本征动力学模型，拟合了模型参数，并进行了模型参数物理意义分析和模型适定性检验。结果表明：当氢酯进料摩尔比 ≥ 30，催化剂粒径 ≤ 0.30 mm，内、外扩散阻力均已消除；以Matlab软件中非线性最小二乘法拟合结果与动力学实验测定数据吻合良好；在实验范围内，建立的本征动力学模型对醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇反应高度适定。

醋酸异丙酯；加氢；反应机理；反应网络；本征动力学

1 前 言

羧酸酯催化加氢制双醇是一条绿色清洁的原子经济反应路线，其关键是加氢催化剂的研究与开发。……