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《順酐加氫與1，4-丁二醇脫氫耦合工藝制備γ-丁內(nèi)酯的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文順酐加氫與1，4-丁二醇脫氫耦合工藝制備γ-丁內(nèi)酯的研究姓名：趙曉靜申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：劉宗章20070101中文摘要丫．丁內(nèi)酯及其下游衍生物被廣泛用于石油化工、紡織、香料、農(nóng)藥和醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域，是十分重要的精細(xì)化工產(chǎn)品和用途廣泛的化工中間體。傳統(tǒng)順酐加氫和l，4-丁二醇脫氫制備丫．丁內(nèi)酯的生產(chǎn)工藝中存在一些不可避免的缺點(diǎn)，如易導(dǎo)致局部反應(yīng)溫度過高或過低，使深度加氫和氫解反應(yīng)加劇從而降低目的產(chǎn)物的選擇性，氫氣的回收利用增加生產(chǎn)能耗等問題。而順酐加氫與1,4．丁二醇脫氫耦合工藝制備丫．
2、丁內(nèi)酯，具有熱能利用率高、節(jié)約氫源以及反應(yīng)條件易于控制等優(yōu)點(diǎn)，是一種極有潛力的新工藝。本課題主要從催化劑制備和工藝條件兩方面對順酐加氫與1,4．丁二醇脫氫耦合工藝進(jìn)行了研究。本文主要考察了制備方法，組分比例不同對Cu／Zn／AI催化劑在耦合反應(yīng)中性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，并流共沉淀法和絡(luò)合物共沉積法制備的Cu／Zn／AI催化劑均具有良好的催化效果。當(dāng)AI含量為20％(mol含量)，Cu／Zn摩爾比在0．5~2時(shí)，所制備的Cu／Zn／AI催化劑對丫．丁內(nèi)酯有較高選擇性，當(dāng)Cu／Zn=3：2(mol：m01)時(shí)，Cu／Zn／AI
3、催化劑在耦合反應(yīng)中性能最佳。本文對制備的Cu／Zn／AI催化劑進(jìn)行了TPR、XRD、BET表征。結(jié)果表明，ZnO的加入可以降低催化劑還原溫度，提高催化劑的表面積，使CuO在催化劑表面高度分散。本文通過正交實(shí)驗(yàn)對反應(yīng)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明，溫度、空速及氫／料比等因素對l，4．丁二醇的轉(zhuǎn)化率影響較小，而對丫．丁內(nèi)酯選擇性影響較大。其中，溫度和氫／料比是影響丫．丁內(nèi)酯選擇性的顯著因素。耦合反應(yīng)制備丫-丁內(nèi)酯最佳工藝條件為溫度240"C，空速0．12h一，氫／料比50。該條件下順酐轉(zhuǎn)化率100％，1,4一丁二醇轉(zhuǎn)化率大于9
4、9％，丫．丁內(nèi)酯選擇性達(dá)96％。本文通過TPSR實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，l，4．丁二醇脫氫反應(yīng)生成的活性氫可直接用于順酐加氫反應(yīng)，而且H2氣氛有利于1，4．丁二醇脫氫生成丫一丁內(nèi)酯，也利于耦合反應(yīng)中主反應(yīng)的進(jìn)行，并可有效抑制1,4．丁二醇脫水及產(chǎn)物氫解等副反應(yīng)的進(jìn)行。關(guān)鍵詞：v--y內(nèi)酯Cu／Zn／AI催化劑加氫脫氫耦合共沉淀ABSTRACT7-Butyrolactone(GBL)isanimportantfinechemicalwhichiswidelyusedinpetrochemicals，textile，pharmacentica
5、landpesticideindustries．Thereareinevitabledeficienciespresentinthetraditionalindividualhydrogenationofmaleicanhydride(MA)anddehydrogenationof1,4-butanediol(BDO)process，suchaspoorutilizationofhydrogen，lowselectivityofthedesiredproductsanddifficultyincontrolingproces
6、sconditions．Inordertosolvetheseproblems，thecouplingprocessofhydrogenationofMAwithdehydrogenationofBDOhasbeenstudiedforthesynthesisof7-butyrolactone．Thepreparationmethodsofcatalystswereinvestigatedinthispaper．TheresultsshowedthatthecatalystsmadebytheCO—precipitation
7、andcomplex-precipitationmethodsbothhadgoodcatalysticperformance．TheexperimentresultsontheeffectoftheratioofCu／Zn／AIshowedthatthecatalystswith20％(molarcontent)AIandCu／Znmolarratiowitharangeof0．5to2hadgoodcatalyticperformance．TheresultsofexperimentsshowedthatZnOcould
8、increasetheselectivityofGBLbypreventingdehydrationofBDO．ThecharacterizationofcatalystsusingXRD，TPRandBETindicatedthatwiththeadditionofZnO，advanta
