對苯二甲酸二甲酯加氫反應(yīng)金屬催化劑材料的制備及性能研究.pdf

1、1，4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯(DMHT)和1，4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)是重要的聚酯生產(chǎn)原料和醫(yī)藥中間體，工業(yè)上分別由對苯二甲酸二甲酯(DMT)經(jīng)分步加氫反應(yīng)制得:第一步采用金屬Pd催化劑選擇加氫反應(yīng)生成DMHT，若生產(chǎn)CHDM則再經(jīng)過第二步采用Cu-Cr催化劑催化DMHT加氫反應(yīng)。Pd貴金屬和Cr系金屬催化劑的使用分別存在著價格高昂和環(huán)境污染等問題;而兩步法生產(chǎn)CHDM的工藝較為繁瑣。新型催化劑材料及工藝的研發(fā)將有利于DMT加氫反應(yīng)工

2、業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展。本文制備了負(fù)載型三金屬RuPtSn/Al2O3催化劑材料，嘗試應(yīng)用于一步催化加氫轉(zhuǎn)化DMT生成CHDM反應(yīng)，研究了催化劑組成對反應(yīng)性能的影響，并探索了催化加氫反應(yīng)的操作條件。同時，基于水滑石(layereddouble hydroxides，簡稱LDHs)材料的晶體結(jié)構(gòu)特性，以NiAl-LDH作為前驅(qū)體，控制制備了活性組分高度分散的Ni/Al2O3催化劑材料，用于催化DMT選擇加氫制備DMHT反應(yīng)，研究了制備條件對催化

3、劑結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以多孔Al2O3作為載體，采用共浸漬法制備了負(fù)載型三金屬RuPtSn/Al2O3催化劑材料，應(yīng)用于催化DMT一步加氫生成CHDM反應(yīng)。反應(yīng)操作中在同一反應(yīng)器內(nèi)采用兩段控溫控壓工藝。反應(yīng)結(jié)果表明，在雙金屬催化劑樣品RuSn/Al2O3中添加Pt能夠提高催化劑金屬顆粒的還原性和分散度，進(jìn)而有效增加CHDM的收率。根據(jù)催化反應(yīng)數(shù)據(jù)及相關(guān)的物化表征結(jié)果，推測了負(fù)載型三金屬RuPtSn/A

4、l2O3催化劑材料中的催化活性位:“RuPt位”協(xié)同促進(jìn)DMT加氫轉(zhuǎn)化為DMHT，“RuSn位”協(xié)同用于催化DMHT加氫轉(zhuǎn)化為CHDM，而DMT苯基的轉(zhuǎn)化是酯基轉(zhuǎn)化的先決條件。⑵以Ni2Al-LDH作為前驅(qū)體，分別采用原位還原（一步）法和焙燒/還原（兩步）法制備了Ni/Al2O3催化劑材料，應(yīng)用于催化DMT選擇加氫制備DMHT反應(yīng)。研究表明，Ni/Al2O3（一步，500℃）催化劑比焙燒/還原法制備的催化劑具有更大的比表面積，且活性金屬