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分子筛镍基催化剂对1,4-丁炔二醇加氢制1,4-丁烯二醇催化性能研究

2021-09-14左童久陆江银

石油炼制与化工 2021年9期
关键词:催化剂

张 静,左童久,陆江银

(新疆大学化工学院石油天然气精细化工教育部重点实验室,乌鲁木齐 830046)

1,4-丁烯二醇(BED)作为精细化工和有机化工的重要原料,可用于生产1,4-丁二醇(BDO)、维生素A、维生素B6、树脂,并被广泛应用于纺织业、造纸业等[1-4]。BED的生产方法有很多,其中更简单且常用的方法是1,4-丁炔二醇(BYD)选择性加氢生成BED。

BYD初步加氢生成BED,BED进一步加氢生成BDO,还伴有2-羟基四氢呋喃(HTHF)等副产物生成,常用的加氢催化剂分为Raney镍催化剂[5-6]、负载型贵金属催化剂[7-8]和镍基催化剂[9]。工业中,BYD加氢制BED常用贵金属催化剂,存在成本较高和重金属污染等问题[10]。负载型镍基催化剂在BYD加氢制BED反应中的应用更加经济环保。目前,负载型镍基催化剂载体多为Al2O3和SiO2[11-13]。催化剂载体结构及载体酸性等对催化剂加氢性能有很大影响[14-15]。刘琳丽等[16]选用Al2O3,SiO2,ZrO2等3种载体分别负载镍用于BYD加氢反应,结果表明,3种催化剂作用下的BYD转化率和BED选择性存在较大差异。在相同的反应条件下,Ni/SiO2作用下的BYD转化率可达到100%,BED选择性达到68%;而Ni/ZrO2作用下的BYD转化率仅为8.1%。载体孔结构对催化剂活性也有很大影响,梁旭等[17]用3种不同孔径的γ-Al2O3制备Ni/Al2O3催化剂,并考察其BYD加氢性能,结果表明,具有较高比表面积和孔体积的Ni/Al2O3催化剂有更好、更稳定的催化性能。

分子筛由于具有孔道结构规则、比表面积较大等优点而被广泛用作催化剂的载体,并在各种反应中具有较为优异的催化性能[18-20]。不同分子筛作催化剂载体有不同的催化性能。林伟等[21]将Ni用浸渍法分别负载于SAPO-11,USY,ZSP-3等 3种分子筛上,并以正辛烷加氢异构化和芳构化反应为探针进行催化剂性能评价,发现Ni/SAPO-11作用下的正辛烷异构化选择性最好,但转化率最低;……

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