羥基新戊醛加氫制備新戊二醇催化劑及其工藝研究.pdf

1、新戊二醇(NPG)是高檔油漆和粉末涂料的大宗助劑，能顯著改善產(chǎn)品性能，隨著人類節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)NPG的需求量迅猛增加，而中國(guó)產(chǎn)不足需，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。銅作為加氫催化劑，具有低溫活性高和選擇性高的特點(diǎn)?；谶@些優(yōu)點(diǎn)及目標(biāo)產(chǎn)物，本文分別對(duì)原料羥基新戊醛合成條件和加氫過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。采用共沉淀法制備了不同負(fù)載量的銅基催化劑以及添加助劑改性的銅基催化劑，主要考察催化劑銅含量、助劑種類及含量、反應(yīng)溫度、氫醛比一系列

2、條件，篩選出最優(yōu)催化劑及其最優(yōu)的工藝條件，并考察最優(yōu)催化劑的穩(wěn)定性。論文主要內(nèi)容如下：
　　首先，通過(guò)考察不同反應(yīng)條件對(duì)原料羥基新戊醛(HPA)合成的影響，篩選出最佳工藝條件，并結(jié)合HPA加氫制備新戊二醇過(guò)程對(duì)原料的要求，明確合成HPA工藝優(yōu)化的方向。
　　其次，采用共沉淀法制備四種不同負(fù)載量銅基催化劑，以堿性硅溶膠為載體，碳酸鈉為沉淀劑，主要比較銅含量不同催化劑的活性變化。同時(shí)考察固定床裝置上溫度和原料比對(duì)羥基新戊醛轉(zhuǎn)化率

3、和新戊二醇選擇性的影響。通過(guò)氣相色譜檢測(cè)，內(nèi)標(biāo)曲線法分析，優(yōu)化得到最佳工藝條件：最適液時(shí)空速為1.0 h-1，最優(yōu)催化劑是15％Cu-SiO2，最佳反應(yīng)溫度為100℃，最佳氫醛比為10:1，最佳反應(yīng)壓力為2.0 MPa，最佳焙燒溫度為450℃，羥基新戊醛的收率達(dá)到79％以上，且該催化劑在連續(xù)600小時(shí)固定床反應(yīng)中活性穩(wěn)定。
　　再次，在15％Cu-SiO2的基礎(chǔ)上，分別添加助劑Zn、Mn、Co對(duì)其進(jìn)行改性，考察助劑種類與含量、反應(yīng)

4、溫度、氫醛比對(duì)催化劑活性的影響。研究結(jié)果表明：三種助劑對(duì)Cu-SiO2催化劑活性均有影響，Zn的加入提高了原料的轉(zhuǎn)化率和目的產(chǎn)物的選擇性，但其效果并不明顯；Mn的加入使催化劑比表面積增大明顯，但其催化效果反而低于純銅基催化劑；添加助劑效果最佳的是Co，在液時(shí)空速1.0 h-1、反應(yīng)壓力2 MPa、溫度100℃、氫醛比為10:1時(shí)，15％Cu-3％Co/SiO2催化劑可使得新戊二醇收率達(dá)到90％以上，且穩(wěn)定性好。
　　最后，采用IC