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从合成气出发由CO气相催化偶联合成草酸二甲酯,再加氢制备乙二醇是当前国内外研究开发的重要课题.本文对草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂和工艺进行了深入的分析和研究,主要内容如下:
1.采用尿素和氨水作为沉淀剂,通过沉淀沉积法制备了CuSiO2催化剂,表征结果表明,尿素沉淀沉积法得到的催化剂具有更大的孔径,并且制备过程较为稳定;对尿素沉淀沉积法进行了制备工艺的考察,结果表明,铜载量为30%左右,沉淀温度为98℃和沉淀时间在24小时以上催化剂具有最好的活性和选择性.
2.通过BET、XRD、FTIR、TPR等催化剂表征手段对所制得的催化剂CuSiO2进行了结构分析,结果表明,尿素沉淀沉积法制备的催化剂CuSiO2具有类硅孔雀石结构特征,活性组分被分割包裹在载体中,不易被彻底还原,有利于维持铜的中间氧化态,确保了催化剂的高活性.
3.对所制得的最优催化剂进行了草酸二甲酯加氢工艺条件分析,结果表明,高温、高压、高氢酯比和低液时空速都能提高草酸二甲酯的转化率和乙二醇的收率,但是过高的温度、氢酯比以及过低的液时空速会促进乙二醇的过度加氢,产生副产物.因此较适合的反应条件为:2MPa的压力,200~205℃的温度,60:1~80:1的氢酯比,0.8~1.1 g/g-cat/h的液时空速.
4.对催化剂的失活进行了一定的分析,由实验结果可以推论,由于产物乙二醇不能即时从催化剂孔道扩散而造成的聚合堵孔,对催化剂的失活有较大的影响.