TPA催化加氢制备环己烷二甲醇催化剂催化性能的研究

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本文研究了以对苯二甲酸(TPA)为原料两段催化加氢制备1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的催化剂的制备与催化性能。考察了载体、活性物质负载方式、Ru/Sn物质的量比、焙烧温度和催化剂预还原过程中NaBH4用量等因素对Ru-Sn-B/γ-Al2O3催化剂和Ru-Sn-B/丝光沸石催化剂催化加氢反应效果的影响。研究结果表明,以γ-Al2O3和丝光沸石为载体制备的催化剂催化性能较好,并得出了适宜的制备条件:两种催化剂按锡钌硼的负载顺序分布浸渍,500℃焙烧,n硼氢化钠:n(Ru+Sn)=3,Wt%(Ru)为8,Ru-Sn-B/γ-Al2O3和Ru-Sn-B/丝光沸石催化剂Ru/Sn物质的量比分别为1.4和1。同时,考察了反应温度、反应压力和催化剂负载量对两种催化剂催化反应效果的影响。当Wt%(Ru)为8,第一阶段反应温度和压力为150℃,60bar,第二阶段反应温度和压力为230℃,100bar时,Ru-Sn-B/γ-Al2O3和Ru-Sn-B/丝光沸石催化剂对对苯二甲酸催化加氢制备1,4-环己烷二甲醇的反应TPA的转化率均可达到100%,CHDM的收率可分别达到86.3%和73.5%,产物反顺比可分别达到1.56和2.42。本文通过X射线衍射(XRD)、BET和程序升温还原(TPR)等测试手段对不同载体制备的催化剂进行了表征。BET和TPR分析的分析结果表明Sn与氧化铝的相互作用对催化剂活性影响较大,同时催化剂的比表面积也在一定程度上影响催化剂的活性;BET的结果还说明产物的反顺比受催化剂孔径分布的影响较大,当催化剂的孔径分布集中于介孔范围时,催化剂对产物的择型作用效果明显,产物的反顺比较高。另外,XRD分析结果表明,锡以SnO2微晶的形式存在于载体表面,钌和硼以RuB非晶态的形式存在于载体表面,并且分布情况良好。
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