甘油氫解制1,2-丙二醇高穩(wěn)定性銅基催化劑研究.pdf

1、原油價(jià)格的飆升，推動(dòng)了可再生的生物質(zhì)資源替代不可再生的礦物質(zhì)資源的研究。隨著生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為生物柴油生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物甘油越來(lái)越多。甘油轉(zhuǎn)化為1，2-丙二醇將有助于延伸生物柴油產(chǎn)業(yè)鏈。已報(bào)道的甘油氫解制1，2－丙二醇催化劑主要有貴金屬催化劑和銅基催化劑。貴金屬催化劑的氫解能力較強(qiáng)，易發(fā)生深度氫解致使1，2－丙二醇選擇性不高；要獲得高轉(zhuǎn)化率，甘油濃度不能高，使后續(xù)產(chǎn)品提純能耗高。銅基催化劑能用于高濃度甘油溶液的氫解反應(yīng)，1，2－丙

2、二醇的選擇性較高，但銅基催化劑的穩(wěn)定性差。本論文研究了一種助催化劑組分改性的銅基催化劑，用于甘油氫解制1，2－丙二醇反應(yīng)具有高活性、高穩(wěn)定性。
　　 本文通過(guò)共沉淀法制備了助催化劑組分A改性的銅基催化劑。通過(guò)XRD、BET、TPR、TG、N2O吸附、異丙醇探針?lè)磻?yīng)等分析表征手段，研究了助催化劑組分A對(duì)銅基催化劑粒子大小、氧化還原性、比表面積及Cu0表面積、表面Cu/Zn比、酸性及甘油氫解制1，2－丙二醇反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明，

3、助催化劑組分的引入改變了銅基催化劑的氧化還原性，使CuO還原峰溫向高溫方向移動(dòng)；引入適量助催化劑組分提高了催化劑表面CuO的含量，增大了表面CuO的分散性，減小催化劑中CuO晶粒、ZnO晶粒，增大催化劑比表面積和Cu0表面積，助催化劑組分A增強(qiáng)了催化劑的酸性，提高了催化劑活性。助催化劑組分A延緩反應(yīng)過(guò)程中Cu晶粒的長(zhǎng)大，阻斷了表面銅向體相的遷移，從而提高了催化劑的穩(wěn)定性。助催化劑組分A含量為3wt.％時(shí)，甘油轉(zhuǎn)化率最高，達(dá)93％左右，并

4、有良好的穩(wěn)定性。
　　 在滴流床反應(yīng)器中，研究了工藝條件對(duì)改性銅基催化劑上甘油氫解反應(yīng)性能的影響。在優(yōu)化的反應(yīng)條件200℃，4MPa，LHSV=1.1h-1，V(H2)/V(80 wt.％glycerol)750下，改性銅基催化劑上甘油轉(zhuǎn)化率和1，2-丙二醇的選擇性分別達(dá)到93％和95％左右。
　　 在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，考察了滴流床反應(yīng)器中改性銅基催化劑上甘油氫解反應(yīng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，結(jié)果表明，2500小時(shí)內(nèi)，甘油轉(zhuǎn)化率可保