耦合法制備γ-丁內酯和2-甲基呋喃的研究.pdf

1、　　單獨的1,4-丁二醇脫氫制γ-丁內酯反應和糠醛加氫制2-甲基呋喃反應具有一些缺點,如：因單獨過程的強吸、放熱,易導致局部反應溫度過冷或過熱,降低目的產物選擇性、低的能量和氫的利用率等。針對兩反應的上述缺點,朱玉雷開發(fā)了常壓脫氫加氫耦合一體化制γ-丁內酯和2-甲基呋喃的新工藝,在耦合過程中,糠醛加氫反應釋放出來的熱可以被1,4-丁二醇脫氫反應所用,而1,4-丁二醇脫出的氫可以被糠醛加氫所用。脫氫加氫耦合一體化體現(xiàn)了一個高效節(jié)能的過程,

2、但目前仍然缺乏對這一過程的全面和深入的認識,因此對其進行詳細地研究非常必要,本文從反應和催化劑兩方面著手,對脫氫加氫耦合一體化制γ-丁內酯和2-甲基呋喃作了進一步的研究,以期能為其工業(yè)化提供一些基礎參數(shù)。主要研究結果如下：
　　1.利用應用廣泛的Cu-Cr體系催化劑對1,4-丁二醇和糠醛單獨脫氫加氫反應分別進行了詳細地研究,得到了這兩個反應的最佳操作條件,XRD和TG-DTG表征發(fā)現(xiàn),Cu~0為催化劑的活性中心,Cr的存在促進了C

3、u的高度分散,助劑Ca和Ba的加入,降低了催化劑的還原溫度,提高了目的產物的選擇性,整體上提高了催化劑的性能。
　　2.采用脫氫和加氫效果皆好的Cu-Cr-Ca-Ba催化劑對耦合反應進行了詳細地研究。得到了耦合反應最佳的操作條件。
　　3.采用不同鋁源制備了一系列Cu-Zn-Al催化劑,考察了各自的耦合反應性能,結果表明：采用氧化鋁溶膠作為Al源的催化劑,反應性能較好。考察了焙燒溫度對此催化劑耦合反應性能的影響,結果表明：3