合成dl-γ-丁內(nèi)酯的銅基加氫催化劑研究

合成dl-γ-丁內(nèi)酯的銅基加氫催化劑研究

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1、合成DL.丫.丁內(nèi)酯的銅基加氫催化劑研究學(xué)位論文完成日期:指導(dǎo)教師簽字:答辯委員會(huì)成員簽字:青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文合成DL.P丁內(nèi)酯的銅基加氫催化劑研究摘要c【一羥基一p,p二甲基千丁內(nèi)酯(簡(jiǎn)稱DL-7.丁內(nèi)酯)是制備泛酸系列產(chǎn)品的重要中間體。隨著人們生活水平的提高,泛酸系列產(chǎn)品在日用化學(xué)品中的應(yīng)用不斷增長(zhǎng),Dbp丁內(nèi)酯的需求量不斷擴(kuò)大。DL.丫一丁內(nèi)酯的合成包括羥醛縮合、加氫內(nèi)酯化成環(huán)反應(yīng)。其中高活性加氫催化劑的開發(fā)是研究關(guān)鍵。本論文采用沉淀法制備銅基催化劑,考察了不同沉淀劑及沉淀方法對(duì)催化劑活性的影響,并采用微型固定床反應(yīng)器評(píng)價(jià)銅

2、基催化劑加氫合成DL—v.丁內(nèi)酯活性。研究結(jié)果表明:以NaOH作沉淀劑、采用并流共沉淀法制備的銅基催化劑,在反應(yīng)溫度120。C、氫氣壓力7MPa、液空速0.6~0.8h-1、邶H2):n(醛)=80:1條件下連續(xù)催化加氫制各DL-y.丁內(nèi)酯,收率高達(dá)98%。采用微型固定床反應(yīng)器對(duì)催化劑進(jìn)行700h穩(wěn)定性考察,平均收率高于96%,無(wú)明顯失活,催化劑具有較好的穩(wěn)定性,預(yù)計(jì)有較長(zhǎng)的使用壽命。本論文通過(guò)改變載體和添加不同助劑兩方面對(duì)銅基催化劑的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:通過(guò)添加A1203改變催化劑載體,銅基催化劑催化活性降低:通過(guò)添加助劑N

3、i、Mn改性銅基催化劑,其活性和穩(wěn)定性明顯提高。XRD、TPR、BET及SEM等表征結(jié)果表明:通過(guò)添加Ni、Mn改性后的銅基催化劑,形成了銅鎳、銅鎳錳固溶體,且其比表面積、孔徑、孔容明顯大于未改性前,因此具有更高的活性和穩(wěn)定性。在實(shí)驗(yàn)室前人對(duì)銅基催化劑制備工藝研究的基礎(chǔ)上,對(duì)銅基催化劑進(jìn)行放大制備,并對(duì)其催化活性和物理特性進(jìn)行了考察??疾旖Y(jié)果表明,催化劑放大5倍和10倍后,活性基本上保持不變,且其比表面積、孔容和孑L徑等物理屬性無(wú)明顯的變化。催化劑的重復(fù)制備考察結(jié)果表明,采用共沉淀法制備銅基催化劑的工藝條件可靠,具有較好的穩(wěn)定性,為其工業(yè)

4、化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:銅基催化劑DL-7.丁內(nèi)酯催化加氫助劑穩(wěn)定性合成DL.丫-丁內(nèi)酯的銅基加氫催化劑研究lI青島科技大學(xué)研宄生學(xué)位論文STUDYONCoPPER.BASEDIIYDRoGENATIONCATALYSTFORSYNTHESISOFDL一丫一BUTYROLACToNEa-Hydroxy-13,D—dimethyl-1,-butyrolactone(DL-丫-butyrolactone)isallimportantintermediateforpreparationofseriesproducts,i?epantothe

5、nicacid.Asthedevelopmentoflivingcondition,theapplicationsofpantothenicacidseriesproductsincreaseindailychemical,meanwhileDL-?一butyrolactonedemande坤andsceaselessly.ThesynthesisofDL-y.butyrolactonecontainsaldolreaction,hydrogenationandlactonizationcyclizationreaction.Amongw

6、hichhydrogenationcatalystofhigheractiv矗yisthekeytothestudy.Inthispaper,thecopper-basedcatalystwaspreparedbyprecipitationmethod.TheeffectsofdifferentprecipitantsandprecipitationmethodsOntheactivityofhydrogenationcatalystwerestudied.Thebestactivityofcopper—basedcatalystwaso

7、btainedbyNaOHasprecipitantandpreparedbyparallelflowCO-precipitationmethod.Theinfluencesofreactiontemperature,pressureofH2,molarratioofhydrogenandaldehydeandliquidspacevelocityonhydrogenationprocessforsynthesisofDL-y-butyrolactoneincontinuousmicro-fixedbedreactorwerealsoin

8、vestigated.Theobtainedoptimumreactionconditionswereasfollowing:reactiontemperature120℃,hydrogenp

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