鈣基催化劑用于乙醇制備正丁醇的研究.pdf

1、正丁醇是一種重要的化工原料，在化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域都有很廣泛的用途，如丙烯酸丁酯、乙酸乙酯等化工原料，藥物、香料的萃取劑，印刷油墨的溶劑、脫蠟劑等。除此之外，正丁醇由于具有能量密度高、抗爆性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在綠色可再生能源的應(yīng)用上顯示出巨大的市場(chǎng)潛能。目前正丁醇的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法、羰基合成法和乙醛縮合法，然而這些方法均不同程度上存在一些問題，例如原料耗費(fèi)量大、污染嚴(yán)重、工藝合成路線復(fù)雜、產(chǎn)物難分離等缺點(diǎn)。以乙醇為原料制備正丁醇的路線

2、，因其具有污染小、原子利用率高、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，受到人們的廣泛關(guān)注。目前關(guān)于乙醇制正丁醇的研究中，有關(guān)該合成路線的研究主要集中在催化劑應(yīng)用及正丁醇合成機(jī)理兩方面。文獻(xiàn)中報(bào)道的催化劑主要有Mg/Al氧化物、羥基磷灰石和沸石等，提出的合成路徑主要有Guerbet合成路徑和β-H合成路徑兩種，但是正丁醇的收率均小于20％。
　　本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)電石與乙醇反應(yīng)的產(chǎn)物中包含少量正丁醇，通過對(duì)固體產(chǎn)物的分析發(fā)現(xiàn)有乙醇鈣生成。乙醇鈣作為

3、固體堿催化劑，已用于大豆油和菜籽油反應(yīng)制備生物柴油。為了擴(kuò)展在以乙醇為原料合成正丁醇的研究中鈣類催化劑的應(yīng)用，進(jìn)一步提高正丁醇的收率，同時(shí)也為了豐富實(shí)驗(yàn)室前期對(duì)電石與醇反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，本文研究了乙醇鈣作用下乙醇制正丁醇的反應(yīng)，并通過對(duì)比不同鈣類化合物對(duì)乙醇反應(yīng)的催化作用，探索了反應(yīng)路徑，深化乙醇制正丁醇的反應(yīng)機(jī)理，得出以下主要結(jié)論:
　　(1)鈣基催化劑上酸堿活性位的豐度是影響正丁醇收率的關(guān)鍵因素:堿性位催化乙醇脫氫成醛和醛縮合反應(yīng)，