乙醛液相及氣相縮合反應(yīng)研究.pdf

1、乙醛羥醛縮合反應(yīng)得到3-羥基丁醛,其脫水產(chǎn)物2-丁烯醛(巴豆醛)可用于生產(chǎn)丁烯酸及食品添加劑山梨酸等;3-羥基丁醛經(jīng)催化加氫生成的1,3-丁二醇可用作聚酯增塑劑、保濕劑的合成等。目前乙醛羥醛縮合工業(yè)化工藝為液相反應(yīng),催化劑為NaOH溶液,針對該工藝中催化劑具有腐蝕性及液相反應(yīng)轉(zhuǎn)化率受限制的缺點,本論文對乙醛羥醛縮合的液相反應(yīng)和氣相反應(yīng)進行了研究。
　　 在乙醛液相反應(yīng)中,主要考察了不同類型堿性催化劑的活性,結(jié)果表明各催化劑活性順

2、序為NaOH＞KOH＞Na2CO3＞KHCO3,陰離子交換樹脂有一定活性,但容易失活且再生后活性不能恢復;常溫下催化劑用量增加,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率升高,選擇性下降;NaOH、KOH為催化劑時,反應(yīng)溫度升高,反應(yīng)收率下降,Na2CO3在30℃時活性最好。
　　 考慮到間歇釜式反應(yīng)器中產(chǎn)物與原料易發(fā)生深度縮合反應(yīng),設(shè)計建立了滴流床反應(yīng)器,在滴流床中避免了深度縮合反應(yīng),因此反應(yīng)選擇性較高;但物料傳質(zhì)效果較差,催化劑活性低,反應(yīng)收率較低,實驗中

3、最高只能達到7.7％。
　　 在乙醛氣固相反應(yīng)中,制備了一系列固體堿催化劑,對催化劑進行的BET、XRD、TPD等表征結(jié)果顯示,溶膠-凝膠法制備的固體堿催化劑活性元素分布均勻,具有一定的比表面積(30~150m2/g)和孔結(jié)構(gòu)(平均孔徑12～35nm)。在固定床反應(yīng)器中進行催化劑活性評價實驗,結(jié)果表明,不同催化劑活性順序為SiO2-MgO＞SiO2-ZnO＞SiO2-Li2O＞SiO2-Cs2O＞SiO2-Na2O＞SiO2-K