浸漬法制備Ru-Zn-ZrO2催化劑及其苯選擇加氫反應(yīng)性能研究.pdf

1、己二酸和己內(nèi)酰胺是制備尼龍-66和尼龍-6的原料，傳統(tǒng)的環(huán)己烷催化氧化路線存在單程產(chǎn)率低，產(chǎn)物復(fù)雜，副產(chǎn)物無法再利用等缺點(diǎn)，而新的苯選擇加氫制環(huán)己烯路線具有綠色、節(jié)能和安全等優(yōu)點(diǎn)，備受人們關(guān)注。然而，苯選擇加氫制環(huán)己烯在熱力學(xué)上是不利的，通過制備特殊結(jié)構(gòu)的催化劑和催化體系從動(dòng)力學(xué)上促進(jìn)環(huán)己烯的生成是研究的核心。本論文對(duì)浸漬法制備Ru-Zn/ZrO2催化劑進(jìn)行了詳細(xì)研究，主要工作如下:
　　一、分步浸漬法制備負(fù)載型Ru-Zn/ZrO

2、2催化劑研究:提出分步浸漬法制備負(fù)載型Ru-Zn/ZrO2催化劑，研究不同Zn含量對(duì)催化劑反應(yīng)性能的影響，當(dāng)Ru為10.0 wt％，Zn為2.78wt％時(shí)，催化劑的環(huán)己烯選擇性(S50)達(dá)到81.6％，略高于工業(yè)催化劑水平，比活性(γ50)大于800g苯/(gRu·h)，是工業(yè)催化劑的4倍以上，可節(jié)省貴金屬Ru的使用量;研究還原后堿處理對(duì)催化劑催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)還原后堿處理有利于提高催化劑環(huán)己烯選擇性;對(duì)催化劑還原溫度進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)2

3、00℃還原，催化劑的環(huán)己烯選擇性最佳;考察催化劑多次反應(yīng)的穩(wěn)定性，當(dāng)催化劑用量為0.9g時(shí)，催化劑表現(xiàn)了較好的穩(wěn)定性，因此具有很好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)考察了催化劑制備過程中Ru含量、Zn的前驅(qū)體、其他助劑等因素對(duì)催化劑性能的影響，還考察了反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、ZnSO4添加量、攪拌速度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度等因素對(duì)催化劑反應(yīng)性能的影響。
　　二、載體結(jié)構(gòu)對(duì)Ru-Zn/ZrO2催化劑性能影響研究:先制備不同結(jié)構(gòu)的ZrO2載體，然后制備

4、負(fù)載型Ru-Zn/ZrO2催化劑，考察載體結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑環(huán)己烯選擇性的影響。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)載體的二次粒徑較小，比表面積適中，孔徑較大，具有一定孔容和結(jié)晶度的ZrO2載體有利于提高催化劑的反應(yīng)性能。
　　三、Ru-Zn催化劑選擇催化加氫機(jī)理淺析:通過共沉淀法制備非負(fù)載Ru-Zn催化劑，用電鏡觀察到了反應(yīng)后堿式硫酸鋅的形貌，通過對(duì)比不同條件下催化劑的性能，提出催化劑Ru晶格表面缺陷有利于提高催化劑環(huán)己烯選擇性，堿式硫酸鋅包裹在催化劑表面有利