Cu/ZnO催化剂上糠醛气相选择性加氢制2-甲基呋喃文献综述
2020-06-10 22:08:04
文 献 综 述
糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的研究现状:
目前世界糠醛年产量约20万t,其中2/3用于生产其衍生物;中国每年从生物质中提取的糠醛量约为2.8#215;105t,80%以上廉价出口,经济效益较低,常因出口价格下跌而造成生产厂家严重亏损。
糠醛经催化加氢可制得糠醇、2-甲基呋喃、四氢糠醇等产品,它们均为重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、建筑、铸造和汽车等行业。糠醇和2-甲基呋喃均是加氢反应,仅发生在碳基上的部分加氢产品,主要采用Cu系催化剂。我国生产糠醇的催化剂是从国外进口的Cu-Cr催化剂。
生产2-甲基吠喃的催化剂为亚铬酸铜和Cu-Cr合金催化剂,进口催化剂价格非常昂贵。此外,这些催化剂均含有致癌物质Cr,同时,对环境污染较大,人们开始研究无铬铜基催化剂,但是,铜基催化剂的选择性和稳定性仍有待提高。因此改善糠醛加氢生产技术的关键应是开发价廉、高效、环境友好催化剂,这对发展我国以农副品等可再生资源为原料的精细化学品工业意义十分重大。
糠醛气相加氢制2-甲基呋喃催化剂介绍:
(一)含铬铜基催化剂:
亚铬酸铜催化剂用于催化加氢最早由Adkins等人研究,发现催化剂活性组分为 Cu2Cr2O。此后有关铜铬类催化剂的研究基本上是在 Adkins研究的基础上进行改进的。郑纯智等人采用沉淀法制备了亚铬酸铜催化剂并对其进行了研究。发现沉淀法制备催化剂最佳条件为:采用氨水为沉淀剂,沉淀反应温度100℃,溶液pH值为6,Cr:Cu质量比为0.62、Ba的质量含量0.6%、Ca的质量含量2.7%,高温有利于晶核的生长,可以得到适宜粒度的晶粒;低温时获得晶粒较小,反应时易烧结。铬可以起隔离铜微晶的作用,防止铜微晶的烧结;适量Ba可以增加催化剂的稳定性,并且可以防止其它加氢产物的生成,过量时则对主反应也会有明显的抑制作用;适量的 Ca可以阻止糠醇的树酯化反应,使作为中间产物的糠醇可以顺利加氢生成2-甲基呋喃。对催化剂失活前后进行扫描电镜分析研究失活原因发现,失活是由于活性组分铜的重结晶造成比表面降低所致。
(二)无铬铜基催化剂及其他常用催剂:
1、Raney铜合金催化剂: