乙酸乙酯加氢制乙醇催化剂的表征及性能研究

为探寻可替代粮食发酵制乙醇的新工艺，本文对实验室合成的某铜系催化剂进行了表征，并采用管式积分反应器研究了乙酸乙酯催化加氢合成乙醇的性能，系统研究了反应温度、压力、乙酸乙酯质量液时空速（LHSV）、氢酯比（以物质的量计）对乙酸乙酯转化率和乙醇选择性的影响。结果显示催化剂的主要金属元素组成为Cu、Al、Ir、Bi、Zn、Na等；催化剂的BET比表面积约为87m2/g，孔径主要集中在2~10nm；合适的还原温度区间为221~305℃。最佳催化加氢反应条件为温度210℃、压力3.0MPa、LHSV 1.0g/(g·h)、氢酯比30。在此条件下，乙酸乙酯的转化率达到97.3%，乙醇选择性达到99.4%。正交实验结果表明，各因素对乙酸乙酯转化率的影响顺序为：温度>压力>质量液时空速>氢酯比。     

加氢还原法制备高纯度仲辛醇

以负载型铜、镍催化剂为加氢催化剂 ,液相加氢还原粗仲辛醇中的 2 辛酮制备高纯度仲辛醇。分析了催化剂的制备方法、类型及加氢反应条件对催化剂活性的影响。实验结果表明 ,镍催化剂的加氢活性较高 ,加氢反应条件相对缓和。在适当的加氢条件下 ,采用浸渍法制备的镍催化剂和采用共沉淀法制备的铜催化剂的加氢活性相当 ,2 辛酮的加氢转化率均可达 98%以上 ,加氢产物中仲辛醇的纯度达 98%～ 99% ,2 辛酮含量可降至 0 .2 %以下。负载型镍、铜催化剂具有良好的活性稳定性 ,是制备高纯度仲辛醇的高效、高选择性催化剂 ,具备一定的工业开发潜力。     

加氢还原法制备高纯度仲辛醇

以负载型铜、镍催化剂为加氢催化剂，兴相加氢还原仲辛醇中的2－辛酮制备高纯度仲辛醇。分析了催化剂的制备方法、类型及加氢反应条件对催化剂活性的影响。实验结果表明，镍催化剂的加氢活性较高，加氢反应条件相对缓和。在适当的加氢条件下，采用浸渍法制备的镍催化剂和采用共沉淀法制备的铜催化剂的加氢活性相当，2－辛酮的加氢转化率均可达98％以上，加氢产物中仲辛醇的纯度达98－99％，2－辛酮含量可降至0．2％以下，负载型镍、铜催化剂具有良好的活性稳定性，是制备高纯度仲辛醇的高效、高选择性催化剂，具备一定的工业开发潜力。     

醋酸乙酯加氢制乙醇气液固三相反应过程

采用Cu-ZnO/Al_2O_3催化剂,在高压搅拌釜中进行了醋酸乙酯加氢制乙醇气液固三相反应过程的研究,考察了溶剂效应、内外扩散和反应条件对醋酸乙酯转化率和乙醇选择性的影响。实验结果表明,醋酸乙酯在四乙二醇二甲醚溶剂中的转化率要高于在液体石蜡介质中的转化率。以四乙二醇二甲醚为溶剂,当催化剂粒径小于120μm,搅拌转速大于800r/min时,反应的内外扩散阻力可忽略;在最佳的反应条件(温度250℃,压力5.0MPa,醋酸乙酯液时空速1.0h~(-1),氢气与醋酸乙酯的物质的量之比(氢酯比)10∶1,搅拌转速800r/min)下,醋酸乙酯的转化率为83.5%,乙醇的选择性为96.5%。在醋酸乙酯加氢制乙醇反应中引入液相介质,能够较好地解决气固相反应中催化剂床层的移热问题,且能有效降低反应的氢酯比。     

醋酸乙酯加氢制乙醇宏观动力学研究

采用内循环无梯度反应器,在排除外扩散的情况下,进行醋酸乙酯加氢制乙醇宏观动力学研究.实验采用催化剂为上海华谊技术研究院研制原颗粒φ3 mm×3 mm柱状铜基复合催化剂,考察了反应温度、压力和液时空速等对醋酸乙酯加氢制乙醇反应的影响,采用幂函数动力学参数,运用非线性最小二乘法,拟合得到醋酸乙酯加氢反应体系的宏观动力学模型.醋酸乙酯加氢制乙醇的表观活化能E_a为60.56 kJ/mol,对醋酸乙酯和H_2分压的反应级数分别为0.28和0.32.通过残差分析和统计检验,表明在一定的压力、温度和氢酯比范围内模型是适用的.     

顺丁烯二酸二乙酯的催化加氢研究

对顺丁烯二酸二乙酯进行了常压加氢研究,考察了铜 锌 铝,铜 铬 钡,铜 铬锌,铜 铬 铝几个铜系催化剂对顺丁烯二酸二乙酯浅度加氢生成丁二酸二乙酯的催化活性．选择了铜 锌 铝催化剂的最佳工艺条件,并用 Ｘ－ 射线衍射对此催化剂进行了物相分析,表明铜锌 铝催化剂中的主活性成分是 Ｃｕ Ｏ, Ｃｕ 是活性中心, Ｃｕ 的迁移引起 Ｃｕ 晶粒长大是催化剂活性下降的主要原因     

由仲辛醇制取二甲庚胺的研究

本文叙述了以铜——镍为固定床催化剂进行仲辛醇与氨气的气液相连续逆流接触,制取二甲庚基胺的试验。讨论了原料纯度、温度、催化剂负荷对二甲庚基胺产率的影响。催化剂负荷0.05～0.07克仲辛醇/毫升·时,温度110℃氢/醇(分子)为1时,二甲庚胺产率平均可达80%以上,说明该催化剂的活性与选择性都较好,而催化剂的稳定性与原料纯度有很大关系。     

新型Cu基催化剂在糠醛加氢制糠醇反应中的研究

研制了一种新型糠醛气相加氢制糠醇的负载型无铬铜基催化剂,并研究了铜含量、不同助剂以及反应条件对催化剂性能的影响。发现助剂钾的加入使得该催化剂在反应温度433K、氢醛比为8和常压的条件下,糠醛转化率大于98%,糠醇的选择性大于99%。     

碱金属盐对低氢酯比下苯甲酸甲酯加氢催化剂的修饰

为了考察了Mn与Zn摩尔配比以及不同碱金属盐修饰制得的锰锌复合氧化物催化剂对苯甲酸甲酯气固催化加氢合成苯甲醛反应活性和选择性的影响,在氢酯比为1.5的条件下,进行苯甲酸甲酯催化加氢反应,发现以5%LiCl修饰的活性组分负载量为25%、n(Mn)/n(Zn)为1.14的MnOZnO /γAl2O3催化剂,在常压、430 ℃、空时为1.84 h时,苯甲酸甲酯的转化率为97.71%,苯甲醛的选择性为84.80%.     

稀土金属助催的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的研究

制备稀土金属离子助催的铜锌基醇水蒸汽重整催化剂并分别比较了铜锌和两种以稀土Ce^3 ,Zr^4 为助催剂的铜锌催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢的催化性能：在220℃反应条件下，Cu-ZnO,Cu-ZnO-Ce2O3和Cu-ZnO-ZrO2的甲醇转化率分别为28.1%、37.3%和51.6%，后两个催化剂的氢选择性高达100％，CO的选择性为0。Cu-ZnO-ZrO2催化剂经60h的运转后，催化剂的性能不变，触氧实验表明该催化剂能满足甲醇燃料电池电动车启动温度低、CO2选择性高的要求。     

硫化的MMO/γ-Al_2O_3催化剂的碳-氧键氢解活性和选择性

本文研究了周期表第八族过渡金属作为Mo催化剂的助剂对加氢脱氧活性和选择性的影响。反应速率常数k_1和k_2分别表示催化剂的C—O键的氢解和环加氢的活性,而k_1/k_2的比值表示了C—O键的氢解选择性。实验表明,CoMo,RhMo和RuMo催化剂的C—O键氢解活性较好,但由于CoMo催化剂也表现出较强的环加氢活性,因而其氢解选择性并非最高。而RuMo催化剂由于其环加氢活性很低,因而其氢解选择性很好。     

醋酸乙酯加氢制乙醇本征动力学研究

在排除内外扩散的条件下,采用固定床积分反应器进行醋酸乙酯加氢制乙醇本征动力学研究.实验使用催化剂为上海华谊技术研究院研制0.193~0.770 mm铜基复合催化剂,反应温度为453.15~503.15 K,反应压力为4.0 MPa,液时空速为3.2~4.5 h~(-1),氢酯比(摩尔比)为5~30.选用双曲型动力学模型,基于LangrnuirHinshelwood机理,建立了醋酸乙酯加氢制乙醇的本征动力学模型.采用单纯型法对模型参数进行估算,并对模型的显著性进行检验.模型检验结果表明,以醋酸乙酯和氢气表面反应为速率控制步骤的模型可以较好地描述实验数据,模型可为判断催化剂反应行为提供重要依据.     

环戊二烯二聚体加氢研究

研究环戊二烯二聚体在雷尼镍催化剂存在下加氢合成桥式四氢双环戊二烯的反应条件,本文对温度、压力、时间及催化剂重复使用情况进行了实验考查,实验结果表明,在雷尼镍催化剂存在下,溶剂与环戊二烯二聚体的质量比2∶1、反应温度110~120℃、氢气压力3.5~4.0 MPa下反应4 h,加氢反应转化率为100%,桥式四氢双环戊二烯的收率在96%以上,纯度98.3%。随反应次数增加,催化剂活性降低,反应3次以后需要补充新鲜催化剂。     

仲丁醇在Cu-ZnO-Cr2O3/SiO2催化剂上的脱氢

采用浸渍法制备Cu-ZnO-Cr2Oa/SiO2催化剂,考察了反应条件和催化剂的制备条件对仲丁醇脱氢活性和选择性的影响.借助XRD,TPD,TPR和BET等手段对催化剂进行表征,结果表明,催化剂的焙烧温度、还原温度、还原时间和载体的预处理对仲丁醇的转化率和甲乙酮的选择性均有较大影响.通过实验获得了最佳的反应和催化剂制备条件.     

新型电解液有机溶剂碳酸丁烯酯的合成

针对环氧丁烷(BO)和CO2一步合成新型电解液有机溶剂碳酸丁烯酯(BC)环加成反应体系,在比较2种传统催化剂的前提下,确定低温高效锌配合物(Et4)2NZnBr4为催化剂,并考察温度、压力、催化剂质量分数等因素对反应的影响。结果表明:在催化剂质量分数为0.5%、反应温度为90℃、反应压力为3.5 MPa工艺条件下,环氧丁烷的转化率为99.2%,碳酸丁烯酯的选择性达到99.5%。     

仲丁醇在Cu-ZnO-Cr2O3/SiO2催化剂上的脱 氢

采用浸渍法制备Cu-ZnO-Cr₂O₃/SiO₂ 催化剂, 考察了反应条件和催化剂的制备条件对 仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 借助XRD, TPD, TPR和BET等手段对催化剂进行表征， 结果表明， 催化剂的焙烧温度、 还原温度、 还原时间和载体的预处理对仲丁醇的转化率 和甲乙酮的选择性均有较大影响. 通过实验获得了最佳的反应和催化剂制备条件.     

反应条件对丙酸甲酯催化加氢的影响

采用浸渍、水热还原方法制备的Ru-Pt/A lOOH催化剂,以水作溶剂,用于丙酸甲酯催化加氢制备丙醇反应.考察了催化剂中金属担载量、溶剂体积、反应时间、温度和氢气压力对丙酸甲酯转化率和丙醇选择性的影响.在180℃、氢压5.0 MPa条件下,反应6 h,丙酸甲酯的转化率达到89.1%,丙醇选择性为97.8%.     

乙腈加氢制乙胺催化剂的研究

以水合肼和硼氢化钾为共还原剂制备了多元合金催化剂,将其用于乙腈催化加氢反应制乙胺。研究了催化剂活性组分和乙腈催化加氢工艺条件对催化剂性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。结果表明,含有稀土元素、Fe、Cu和Ni等组分的多金属催化剂具有良好的催化活性和选择性。在优化工艺条件(氢压1.5MPa,温度120℃,反应时间1h)下,乙腈转化率可达100%,乙胺收率达95%以上。     

乙腈加氢制乙胺催化剂的研究

以水合肼和硼氢化钾为共还原剂制备了多元合金催化剂,将其用于乙腈催化加氢反应制乙胺。研究了催化剂活性组分和乙腈催化加氢工艺条件对催化剂性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。结果表明,含有稀土元素、Fe、Cu和Ni等组分的多金属催化剂具有良好的催化活性和选择性。在优化工艺条件（氢压1.5MPa,温度120℃,反应时间1h）下,乙腈转化率可达100%,乙胺收率达95%以上。     

龙口页岩油中压加氢精制研究

利用小型滴流床反应器和NiW/Al2O3商业催化剂对全馏分龙口页岩油进行中压(≤9 MPa)加氢精制研究。考察反应温度、压力、液时空速和氢油比对加氢产物的硫含量、氮含量、密度、颜色和裂解程度的影响。结果表明:提高反应温度,降低液时空速,增大反应压力有利于加氢脱氮(HDN)反应进行;氢油比高于1000之后,增加氢油比对加氢脱硫(HDS)和HDN影响较小;当反应温度为420℃、压力为7 MPa、液时空速为0.5 h-1、氢油比为1000时,页岩油的脱硫率和脱氮率达到最高,分别为99.6%和99.9%;龙口页岩油加氢精制的最佳反应温度为400℃、压力为9MPa、液时空速为0.5 h-1、氢油比为1000。