糠醛气相常压加氢制糠醇
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糠醛加氢制糠醇所用催化剂的原理一概述糠醇可由糠醛加氢制得,世界上糠醛产量的2/3用于生产糠醇。
我国糠醛原料极为丰富,如玉米芯、蔗渣、籽壳和稻壳等农作物剩余物。
我国糠醛年产量约7万t,但用于生产糠醇的糠醛仅占其总产量的5%左右,80%的糠醛廉价出口。
我国糠醛加氢制糠醇的催化剂需进口,价格昂贵。
因此糠醛加氢制糠醇的催化剂的开发是提高我国糠醛深加工技术的关键,如此一来会带来很好的经济效益。
二原理1、采用Cu — Zn系催化剂糠醛加氢制糠醇的Cu —ZnO一A12O3催化剂,使该催化剂应在1O0℃一165℃下有较高的活性及选择性,通过对Cu—Zn系催化剂进行了活性测试,在反应温度165℃、氢醛比5~7.7(物质的量比)及糠醛液体空速0.5/ h~ 0.6 /h和常压条件下,糠醛转化率达100%,糠醇选择性和收率大于98.6%。
同时对催化剂产生的活性组分,发现催化剂还原以前以CuO和ZnO存在,还原后Cu0被还原为CuO,ZnO未发生变化,但锌的电子动能有所上升,发生部分还原,形成缺氧ZnO (x≤1),Cu—Zn一O系列催化剂还原后部分铜进人ZnO晶格形成固溶体。
因此正是因为形成固溶体,Cu和ZnO发生强烈作用,其ΔG为负,可补偿ZnO还原的正的ΔG。
Cu—ZnO 固溶体中的缺氧结构对含氧中间物起稳定作用,因此构成了糠醛加氢的活性中心。
2、采用无铬系糠醛气相加氢制糠醇催化剂,用溶胶凝胶法制得糠醛加氢制糠醇催化剂,并在常压、反应温度135℃、糠醛进料量为3ml/h和氢醛摩尔比为9:l的条件下,糠醛转化率为99.8% ,糠醇选择性为97.85% ,由于糠醇由糠醛液相加氢或气相加氢制得,液相加氢是在180-210℃及中压(5.0~8.0MPa)或高压(1OMPa以上)条件下进行的,能耗高,对设备要求严格,但通过气相加氢采用固定床反应器,操作压力一般为常压或几个大气压,能耗低,污染较轻,就是把一定浓度铜、锌、铝和助剂的硝酸盐溶液按一定程序缓慢地滴人碳酸盐沉淀剂中,沉淀物经过老化、过滤、洗涤、干燥、煅烧和成型制得催化剂然后在固定床反应器中进行,催化剂经氢氮混合气(H :N =1:9摩尔比)还原后,通人糠醛与氢气混合,在催化剂床层发生加氢反应,产物从下段流出,用冷凝器将产物收集于接收瓶中,制得糠醇尾气放空,产品用气相色谱分析,目前国外生产糠醇已逐步由液相法转向气相法。
第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November,2023基金项目: 辽宁省兴辽英才青年拔尖人才(项目编号:XLYC1907029);辽宁省自然科学基金(项目编号:2021-NLTS -12-03);辽宁省教育厅项目面上(项目编号:LJKZ0439);辽宁省教育厅青年项目(项目编号:LJKQ2021068)。
收稿日期: 2022-11-12 作者简介: 刘勤(1993-),女,安徽省亳州市人,硕士研究生,研究方向:工业催化剂开发。
通信作者: 刘蝈蝈(1988-),男,研究生导师,博士,研究方向:催化加氢金属基催化剂开发及应用。
糠醛催化加氢制备糠醇铜系催化剂的研究进展刘勤,王文玉,吴金城,刘蝈蝈*,王康军(沈阳化工大学 化学工程学院,辽宁 沈阳 110142)摘 要:总结了糠醛气相和液相催化加氢制取糠醇常见的Cu 系催化剂,包括单金属Cu 系催化剂、Cu-Cr 系催化剂和多金属Cu 系催化剂,且深入考察这3类催化剂在制备方法及其催化加氢反应中的性能表现。
同时分别对比了不同组分的铜系催化剂在气相催化加氢和液相催化加氢两种不同工艺中催化性能的优劣,最后提出了糠醛催化加氢制糠醇铜系催化剂优化的建议。
关 键 词:糠醛;液相催化加氢;气相催化加氢;糠醇;Cu 系催化剂中图分类号:TQ032.41 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)11-1656-04“双碳”背景下,绿色合成理念不断提升,寻其拥有高催化活性、高稳定性和成本低廉等优势的催化剂代替强氧化剂和重金属催化剂应用于糠醛(FFR )催化加氢制备精细化学品,已成为了研究者关注的焦点[1-3]。
以糠醛为起始原料可以得到多种高附加值的化学品,如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、环戊酮以及其他开环化合物等[4-5]。
其中,糠醇(FOL )作为一种重要的有机化工原料,广泛应用在合成各类呋喃型树脂原料、防腐涂料等,且是良好的溶剂[6-7]。
专利名称:糠醛液相加氢制糠醇催化剂及其制备方法和应用以及糠醛液相加氢制糠醇的方法
专利类型:发明专利
发明人:朱跃辉,冯海强,赵开径,高继东
申请号:CN201811253047.3
申请日:20181025
公开号:CN111097446A
公开日:
20200505
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于糠醇生产领域,公开了一种糠醛液相加氢制糠醇催化剂及其制备方法和应用以及糠醛液相加氢制糠醇的方法,该催化剂通过包括以下步骤的方法制得:(1)在保护剂有机膦的存在下,将活性钯前驱体、活性铜前驱体和油胺进行接触反应;(2)将步骤(1)得到的反应液与第一有机溶剂混合,然后离心分离获得PdCu合金;(3)将PdCu合金与第二有机溶剂混合,得到固液混合物;(4)将固液混合物与无机氧化物载体接触,使PdCu合金负载在无机氧化物载体上,过滤,真空干燥,制得糠醛液相加氢至糠醇催化剂。
将本发明提供的催化剂用于糠醛液相加氢制糠醇的过程,催化活性和选择性明显提高。
申请人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
地址:100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍:CN
代理机构:北京思创毕升专利事务所
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文章编号:1005-6033(1999)05-0068-02糠醛气相常压加氢制糠醇的热力学估算郭春荣* 杨 吉吉* 刘芳萍** 赵让民*摘 要 本文从热力学方面对糠醛气相常压加氢制糠醇反应进行估算,得出在各物料分压为1atm,反应温度从25℃~372℃范围内反应能够自发进行。
关键词 糠醛 糠醇 催化剂 热力学 气相法中图分类号 T Q032 文献标识码 A 糠醇是重要有机合成原料之一,它可制各种性能的呋喃树脂等。
糠醛主要用途是生产糠醇,国外一般将70%的糠醛用于生产糠醇。
目前我国主要采用高压液相法生产糠醇,而先进的气相常压加氢生产糠醇正处于研究开发阶段。
所见文献中,尚无人对糠醛加氢制糠醇进行热力学方面的预测。
我们经常会碰到这样的问题,设计合成一种新产品或对旧的合成路线进行改进时,希望知道新设计的路线是否可能进行,如何选择适当条件(例如温度、压力、浓度等),使副反应不致发生,并使所需产品产率最高等,解决这些问题的最重要的工具就是热力学。
1 反应热与温度的关系糠醛加氢生成糠醇为放热反应,为了控制催化剂床层的温度,以使催化剂处于较佳的活性和选择性,就必须了解在某点反应温度下的热效应。
由基尔霍夫定律$H0T(g)=∫$C0p d T+常数,糠醛和糠醇气体热容可有基团加法估算出来;氢气可直接查表得:C0p H2=29.05-8.36×10-2T+0.02×10-4T2(J/mo l・K)则$H0T(g)=∫$C p d T+C(常数)=-14.88T+6.40×10-2T2-0.20×10-4T3+C 因在298K时,$H0298=-65914.0J/mol所以,积分常数C=-6.65×104J/mol推导出反应热与温度关系公式为:$H0T(g)=-14.88T+6.40×10-2T2-0.20×10-4T3-6.65×104(1)表1是根据热效应与温度关系(1)式计算的结果。
糠醛常压气相加氢制糠醇催化剂CuCrK/γ—Al2O3
殷恒波;申延明
【期刊名称】《催化学报》
【年(卷),期】1996(017)004
【摘要】糠醛常压气相加氢制糠醇催化剂CuCrK/γ┐Al2O3殷恒波申延明高丽萍赵秉乾张振祥(沈阳化工学院化工系,沈阳110021)关键词铜,铬,钾,氧化铝,负载型催化剂,糠醛加氢,糠醇糠醛加氢制糠醇工艺分中高压(180~220℃,6.0~12.0MPa)液...
【总页数】3页(P333-335)
【作者】殷恒波;申延明
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ251.1
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3.糠醛常压气相催化加氢制糠醇 [J], 周亚明;沈伟
4.D—3催化剂上糠醛常压气相加氢制糠醇:本证动力学初探 [J], 赵秉乾;高丽萍
5.CuCrK/γ-Al_2O_3糠醛常压气相加氢制糠醇催化剂 [J], 申延明;高丽萍;吴静;殷恒波;赵丹;赵秉乾;张振祥
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