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新戊二醇(NPG)是高档油漆和粉末涂料的大宗助剂,能显著改善产品性能,随着人类节能环保意识的提高,对NPG的需求量迅猛增加,而中国产不足需,长期依赖进口,因此具有广阔的市场前景。铜作为加氢催化剂,具有低温活性高和选择性高的特点。基于这些优点及目标产物,本文分别对原料羟基新戊醛合成条件和加氢过程进行了实验研究。采用共沉淀法制备了不同负载量的铜基催化剂以及添加助剂改性的铜基催化剂,主要考察催化剂铜含量、助剂种类及含量、反应温度、氢醛比一系列条件,筛选出最优催化剂及其最优的工艺条件,并考察最优催化剂的稳定性。论文主要内容如下: 首先,通过考察不同反应条件对原料羟基新戊醛(HPA)合成的影响,筛选出最佳工艺条件,并结合HPA加氢制备新戊二醇过程对原料的要求,明确合成HPA工艺优化的方向。 其次,采用共沉淀法制备四种不同负载量铜基催化剂,以碱性硅溶胶为载体,碳酸钠为沉淀剂,主要比较铜含量不同催化剂的活性变化。同时考察固定床装置上温度和原料比对羟基新戊醛转化率和新戊二醇选择性的影响。通过气相色谱检测,内标曲线法分析,优化得到最佳工艺条件:最适液时空速为1.0 h-1,最优催化剂是15%Cu-SiO2,最佳反应温度为100℃,最佳氢醛比为10:1,最佳反应压力为2.0 MPa,最佳焙烧温度为450℃,羟基新戊醛的收率达到79%以上,且该催化剂在连续600小时固定床反应中活性稳定。 再次,在15%Cu-SiO2的基础上,分别添加助剂Zn、Mn、Co对其进行改性,考察助剂种类与含量、反应温度、氢醛比对催化剂活性的影响。研究结果表明:三种助剂对Cu-SiO2催化剂活性均有影响,Zn的加入提高了原料的转化率和目的产物的选择性,但其效果并不明显;Mn的加入使催化剂比表面积增大明显,但其催化效果反而低于纯铜基催化剂;添加助剂效果最佳的是Co,在液时空速1.0 h-1、反应压力2 MPa、温度100℃、氢醛比为10:1时,15%Cu-3%Co/SiO2催化剂可使得新戊二醇收率达到90%以上,且稳定性好。 最后,采用ICP、XRD、TG和BET等一系列表征手段对催化剂的负载量、活性组分、形貌进行考察研究,得到最优的制备工艺。