生物質(zhì)甘油催化氫解反應(yīng)體系的研究.pdf

1、生物質(zhì)甘油是非常重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，也是一種理想的可再生資源，被DOE定義為本世紀(jì)12個(gè)最有可能的基本化工原料之一。目前，迅速升溫的生物柴油投資熱使生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)的甘油出現(xiàn)過(guò)剩，因此為這些甘油尋找新的有效利用途徑已受到廣泛關(guān)注。以甘油為原料進(jìn)行催化氫解，可轉(zhuǎn)化出乙二醇、丙二醇、丙酮醇、二羥基丙酮、二甘醚等一系列具有高附加值的精細(xì)化學(xué)品，其中催化氫解生產(chǎn)二元醇(如1，2-丙二醇和1，3-丙二醇等)被認(rèn)為是最具發(fā)展

2、潛力的有效利用途徑之一。本文研究了甘油在Cu/Cr催化劑存在下的氫解制丙二醇的反應(yīng)體系，考察了催化劑制備方式和溶劑等對(duì)甘油氫解反應(yīng)的影響，獲得了以下幾個(gè)方面的結(jié)果：
　　 1.Cu/Cr催化氫解甘油制丙二醇的研究：以絡(luò)合沉淀法制備一種具有高比表面積和高活性的Cu/Cr催化劑，研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cu/Cr原子比為1∶1，甲醇為溶劑，反應(yīng)溫度230?！?、壓力7MPa、甘油濃度50％、催化劑用量5％、轉(zhuǎn)速600r/min時(shí)，Cu/Cr催化甘

3、油氫解轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％、1，2-丙二醇的產(chǎn)率和選擇性達(dá)到97.5％，蒸餾后得到的產(chǎn)品純度達(dá)到98.4％。
　　 2、甘油催化氫解反應(yīng)機(jī)理的研究：采用二步法，利用減壓蒸餾技術(shù)分離甘油催化氫解的中間產(chǎn)物，然后高壓加氫制取丙二醇來(lái)研究甘油催化氫解的反應(yīng)機(jī)理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明甘油在金屬Cu/Cr催化劑作用下，經(jīng)歷脫水-加氫的反應(yīng)機(jī)理生成了丙二醇。
　　 3、甘油催化氫解反應(yīng)中Cu/Cr催化劑的制備方式的影響。運(yùn)用五種方法制備Cu/

4、Cr催化劑，發(fā)現(xiàn)以絡(luò)合沉淀法制備的催化劑因能更好的提高催化劑的比表面，降低銅原子自身的結(jié)晶度，降低催化劑的TPR還原溫度，以及促進(jìn)銅鉻氧化物晶相的有效融合調(diào)變，而具有很好的加氫活性和氫解性能。
　　 4、甘油催化氫解制丙二醇反應(yīng)中溶劑效應(yīng)的研究。文章從溶劑類型、溶劑極性、溶劑對(duì)氫解反應(yīng)機(jī)理和催化劑結(jié)構(gòu)的失活影響等方面對(duì)甘油氫解的溶劑效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有機(jī)極性甲醇溶劑由于其粘度低、介電常數(shù)高、ET值大、極性大，有助于甘油