CO偶联制草酸二甲酯反应、催化剂及其失活原因研究

摘要

煤制乙二醇（EG）是经济附加值较高的碳一化工，CO偶联制草酸二甲酯（DMO）是煤制乙二醇的第一步反应，本研究主要通过不同的工艺条件，从温度、流量、反应物配比等多个方面，研究了CO偶联制草酸二甲酯的反应，以及工业化过程出现的现象、原因、处理方法。亚硝酸甲酯（MN）再生反应在整个DMO合成系统中，占据重要的地位，本文通过MN再生反应塔填料安装高度变化，反应温度及物料流量等，研究了MN的选择性，以及副反应硝酸生成量的变化。提出较为合适的工艺条件。
　　本文研究了CO偶联制DMO反应的催化剂的制备方法，以及载体对催化剂性能的影响，发现以山东厂家生产的α-Al2O3载体制备的催化剂，DMO选择性较好，相同工艺条件下，时空产率最高。且将催化剂制备成蛋壳型，性能最为优越。通过实验研究，比较了不同的前驱体pH值，对蛋壳型催化剂贵金属浸渍厚度的影响。发现当pH值控制5左右时，制备得到的催化剂性能最好。
　　本文通过研究，结合实际生产过程，考察了失活催化剂的再生，并对再生催化剂进行性能测试。利用透射电镜（TEM）、X射线衍射光谱、X光电子能谱、原子吸收光谱等表征分析，探讨了催化剂失活的原因及解决方法。研究表明，催化剂失活的主要原因是活性组份Pd的团聚，生成了大的晶粒，通过活化再生后，催化剂活性只能恢复50％左右。而由于贵金属流失造成的催化剂失活，不能通过活化再生恢复催化剂的活性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2 乙二醇的合成方法

1.3 草酸合成方法

1.4 DMO的合成方法

1.5偶联反应的机理

1.6亚硝酸甲酯再生反应

1.7CO偶联反应催化剂

1.8课题研究目的、意义及主要研究内容

第二章 草酸酯合成反应

2.1实验部分

2.2本章小结

第三章 亚硝酸甲酯再生研究

3.1亚硝酸甲酯再生反应原理

3.2实验原料及规格

3.3实验装置及流程

3.4 CH3ONO选择性测定

3.5反应中副产物硝酸的变化

3.6本章小结

第四章 偶联反应催化剂的制备研究

4.1蛋壳型催化剂的制备方法

4.2催化剂制备所用原料及设备

4.3催化剂制备步骤

4.4催化剂厚度表征

4.5催化剂评价

4.6结果与讨论

第五章 载体对偶联反应催化剂的影响

5.1 催化剂载体选择

5.2载体对催化剂的影响

5.3本章小结

第六章 催化剂的失活与再生

6.1 实验条件

6.2 实验结果与讨论

6.3 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢