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对苯二甲酸催化加氢反应研究

2021-07-05李筱玲邓寒霜

石油化工 2021年6期
关键词:催化剂

李筱玲,邓寒霜

(商洛学院 生物医药与食品工程学院,陕西 商洛 726000)

对苯二甲醇(BDM)是一种重要的有机高分子中间体,能与具有α活泼氢的物质合成多种聚合物,可用于制备合成纤维、黏合剂、树脂、增塑剂等。目前,BDM的生产主要有对苯二甲酸(PTA)直接加氢法、对二甲苯氯化水解法及PTA酯化法[1-3]。对二甲苯氯化水解法的反应路线长,副反应多,氯化反应对设备造成腐蚀且污染环境。PTA酯化法是低级脂肪醇与PTA酯化后再加氢,或酯化后再水解,由于碳氧双键的空间位阻和弱极性使得羧酸酯加氢十分困难,该方法同样存在反应路线长、副反应多、收率低、成本高的缺点[3-7]。PTA直接加氢法的反应步骤少、过程简单,逐渐成为研究热点,但加氢过程中羧基加氢和苯环加氢存在相互竞争关系,如何通过优化催化剂及工艺抑制苯环加氢成为该方法的难点。目前报道的PTA直接加氢催化剂主要以RuSn/Al2O3为主[8-11],工艺主要以高压釜式加氢工艺为主。宋义伟等[1-5]以Al2O3为载体,采用浸渍法负载Sn,B,Ru活性组分制得催化剂;在高压反应釜中进行PTA加氢反应,在反应温度180~300 ℃、氢气压力5~10 MPa条件下,可有效抑制PTA苯环加氢副反应的发生,PTA转化率达96.0%以上、BDM选择性大于80.00%。Ru/Al2O3催化剂的初始活性较高,产物选择性不易调控,高温高压条件下容易结焦失活。另外,高压釜式工艺同样存在装料、卸料操作复杂,时空收率低,批次产品稳定性差,反应条件苛刻,反应过程难以精确控制,安全隐患大等问题。

本工作以活性炭为载体,负载活性金属Ru制备了Ru/C催化剂,并在固定床反应器中进行PTA连续加氢反应,考察了Ru含量及制备工艺对催化剂性能的影响。……

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