乙酸乙酯加氢制乙醇催化剂的研究

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燃料乙醇是一种清洁能源,将它作为油品添加剂与汽油混合形成乙醇汽油可以提高汽油的抗爆性能,减少汽车尾气污染物的排放,既符合我国的可持续发展战略,又是一种应对能源危机的重要手段,具有十分重要的经济价值和战略意义。乙酸乙酯加氢制乙醇是一种生产乙醇的新工艺,制备高效廉价的催化剂和寻找合适的工艺条件是研究该工艺的关键。本文采用并流共沉淀法制备了铜基催化剂并在固定床反应器中对其催化乙酸乙酯加氢的反应性能进行评价。采用N2低温吸附、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)、N2O化学吸附、程序升温吸附(H2-TPR)和程序升温脱附(H2-TPD)等表征手段研究助剂改性对于催化剂的织构性质和反应性能的影响。实验结果表明,助剂改性的催化剂均具有类水滑石结构的前驱体,焙烧后催化剂中Cu组分的粒径较小,比表面积较大,对于乙酸乙酯加氢制乙醇反应具有较好的催化效果。在CuO/Al2O3中加入Zn助剂,当Zn/Al摩尔比为1时,催化剂获得较高的乙酸乙酯转化率和乙醇选择性;不同助剂Mn、Co、Ni、Mg对CuOZnO/Al2O3的改性结果表明,添加Mn助剂的催化剂具有较高的乙酸乙酯转化率和乙醇选择性;不同Mn/Al比含量的催化剂的评价结果表明,当Mn/Al摩尔比为0.6时,在260℃、2MPa、 WHSV=1.6h-1、氢酯摩尔比为4的条件下,乙酸乙酯的转化率为75.86%,乙醇选择性为95.23%。
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