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《磷改性HZSM-5上甘油氣相脫水制備丙烯醛》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年第35卷中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.35No.3第3期JournalofChinaUniversityofPetroleumJun.2011文章編號:1673-5005(2011)03-0154-09磷改性HZSM-5上甘油氣相脫水制備丙烯醛111,21谷云磊,石孝剛,崔秋凱,李春義(1.中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島266555;2.中國石油天然氣股份有限公司大港石化公司,天津300280)摘要:以HZSM-5為活性組分,硅溶膠或鋁凝膠為黏結(jié)劑,高嶺土為載體,制備成型催
2、化劑,用于甘油脫水反應(yīng),制備丙烯醛。結(jié)果表明:硅溶膠更適合甘油脫水反應(yīng)體系;以磷酸改性HZSM-5為活性組分的成型催化劑具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和水熱穩(wěn)定性,經(jīng)過適當(dāng)水熱處理后表現(xiàn)出優(yōu)秀的反應(yīng)性能,在350℃下,以50%甘油水溶液為原料,甘油幾乎完全轉(zhuǎn)化,丙烯醛的選擇性達(dá)到44%,優(yōu)于目前報(bào)道的分子篩上的甘油脫水反應(yīng)結(jié)果;甘油脫水反應(yīng)中分子篩催化劑的失活主要是由焦炭的堵孔作用造成的。關(guān)鍵詞:甘油;脫水;丙烯醛;磷酸;HZSM-5分子篩中圖分類號:TE624.9文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.3969/j.issn
3、.1673-5005.2011.03.031Preparationofacroleinfromgas-phasedehydrationofglycerolonphosphorous-modifiedHZSM-5111,21GUYun-lei,SHIXiao-gang,CUIQiu-kai,LIChun-yi(1.StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessinginChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266555,China;2.DagangPe
4、trochemicalCompany,PetroChina,Tianjin300280,China)Abstract:ShapedcatalystsbasedonHZSM-5werepreparedbyusingkaolinclayassupportandsilicasoloraluminagelasbinder,whichwerethenusedtocatalyzethedehydrationofglycerolandtoprepareacrolein.Theresultsshowthatsilica
5、solissuperiortoaluminagelasbinder.Shapedcatalystbasedonphosphorous-modifiedHZSM-5showsexcellentmechanicalstrengthandhydrothermalstabilityandgoodcatalyticperformanceforthedehydrationofglycerolafterhydrothermaltreat-ment.Approximately44%selectivityofacrole
6、inatalmostfullconversionofglycerolwasobtainedat350℃byusing50%glycerolaqueoussolutionasfeed,whichisbetterthananyotherresulteverpublishedforazeolitecatalyst.Theformationofcokeinthechannelofzeoliteisthemaincausefortherapiddeactivationofcatalysts.Keywords:gl
7、ycerol;dehydration;acrolein;phosphoricacid;HZSM-5zeolite[9][10][11-15][16]生物柴油主要通過動植物油與甲醇或乙醇的酯負(fù)載磷酸、磷酸鹽、雜多酸及其鹽類。[1]交換反應(yīng)制備,副產(chǎn)物中約有10%甘油。甘油分盡管負(fù)載雜多酸催化劑可以得到很好的反應(yīng)結(jié)果,子中含有3個(gè)羥基,反應(yīng)活性高,可以發(fā)生氧化、還但是由于反應(yīng)過程中結(jié)焦嚴(yán)重催化劑迅速失活,需[2]要立即燒焦再生,而雜多酸的熱穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致該原、醚化、酯化等反應(yīng)。丙烯醛的工業(yè)化生產(chǎn)工藝主要是
8、丙烯選擇性氧化[3],甘油脫水制備丙烯醛催化劑難以在較高溫度下實(shí)現(xiàn)完全再生。分子篩可[4]:均相反應(yīng)體系在以提供很高的比表面積和大量的酸性位,是甘油脫有均相和非均相2種反應(yīng)體系[17-21]水制備丙烯醛的典型催化劑,尤其是HZSM-5,近臨界或超臨界水熱條件下以硫酸或硫酸鹽為催化[5-8]表現(xiàn)出良好的反應(yīng)性能。不含載體的分子篩催化劑劑進(jìn)行甘油脫水反應(yīng),由于存在設(shè)備易腐蝕、催取得了良好的反應(yīng)結(jié)果,但由于其機(jī)械強(qiáng)度和水熱化劑和產(chǎn)品難分離等問題,