甘油催化氫解制丙二醇.pdf

1、近些年來，生物柴油的快速發(fā)展使生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的甘油出現(xiàn)過剩，利用生物柴油副產(chǎn)甘油開發(fā)高附加值產(chǎn)品已受到廣泛關(guān)注。以甘油為原料可以合成丙二醇、環(huán)氧氯丙烷、羧酸甘油酯、丙酮酸等重要化工中間體。其中，由甘油一步氫解制備丙二醇，被認為是一種具有潛在應(yīng)用價值的有效途徑。
　　 本論文采用共沉淀法制備了Cu/MgO和Cu-MgO/USY兩類Cu基催化劑，用XRD、NH3-TPD、FT-IR等手段對催化劑的物化性能進行了表征，并在高壓釜中考察

2、了催化劑在甘油一步氫解制備丙二醇的反應(yīng)中的催化性能。
　　 采用共沉淀法制備出Cu/MgO催化劑在相對溫和的條件(溫度160℃，初始壓力2.0MPa)下，甘油轉(zhuǎn)化率可以達到40.84％，1，2-丙二醇的收率最高為5.80％，但是Cu/MgO催化劑對于1，3-丙二醇的幾乎沒有選擇性。采用共沉淀法制備的20％Cu含量的改性Cu基催化劑Cu-MgO/USY，在200℃溫度，3.5MPa的初始氫氣壓力下催化氫解40％的甘油乙醇溶液8h，

3、甘油的轉(zhuǎn)化率可達93.70％，1，3-丙二醇的選擇性達到最高的19.37％，此時1，3-丙二醇的收率為18.15％，而1，2-丙二醇的收率為26.27％。隨著Cu-MgO/USY催化劑體系中MgO和USY質(zhì)量比的變化，1，2-丙二醇的選擇性沒有很明顯的變化趨勢，而1，3-丙二醇的選擇性在MgO和USY質(zhì)量比為1∶1時達到最大。
　　 反應(yīng)條件對于15Cu-100MgO/USY催化劑的催化效果具有很大的影響，本論文分別對氫氣初始壓

4、力，反應(yīng)溫度，甘油濃度，反應(yīng)時間進行考察，當(dāng)40％的甘油乙醇溶液在反應(yīng)溫度為200℃，氫氣的初始壓力為4.5MPa，反應(yīng)6h的條件下，1，2-丙二醇的最大收率可達41.99％，1，3-丙二醇的收率為9.55％。另外，論文設(shè)計了正交實驗，得出Cu-MgO/USY催化甘油氫解反應(yīng)的最佳工藝條件。甘油氫解反應(yīng)條件對甘油轉(zhuǎn)化率的影響順序大小和相應(yīng)的最佳條件依次為:反應(yīng)溫度200℃，甘油濃度40％，反應(yīng)時間10h，H2初始壓力3.5MPa。甘油氫