丙烯腈常压气相加氢氧化铝负载钯、镍催化剂及动力学研究

摘要

该文制备了催化性能较稳定的Pd/Al<,2>O<,3>-CaO催化剂,考察了丙烯脂常压气相加氢动力学方程.主要及结论如下:铅催化剂是优良的选择性催化剂,氧化铝负载钯催化剂丙烯睛气相双键加氢选择性较高,产物中检测不出有丙睛之外的物质.但催化活性不稳定,丙烯腈的转化率随催化剂的使用时间的增长逐渐降低.用碱(土)后,Pd/Al<,2>O<,3>稳定性显著提高,但Ni/Al<,2>O<,3>的稳定性有降低的趋势.含CaO量为30﹪时的Pd/Al<,2>O<,3>性能最好,相同含量的Na<,2>O、K<,2>修饰的Pd/Al<,2>O<,3>稳定性与Pd/Al<,2>O<,3>-CaO比较接近,但活性稍有差别:Pd/Al<,2>O<,3>-CaO>Pd/Al<,2>O<,3>-Na<,2>O>Pd/Al<,2>O<,3>-K<,2>O.浸渍法制备的催化剂的活性与稳定性均比溶胶凝胶法的好.碱(土)金属氧化物能提高Pd/Al<,2>O<,3>催化剂稳定性的原因可能是其能提高活性组分的分散度,降低载体氧化铝的酸性,影响钯与载体之间的电子效应.采用稳定性较好的Pd/Al<,2>O<,3>-CaO催化剂,在常压固定床反应器中考察了丙烯睛气相加氢的反应动力学方程式.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1加氢技术在精细化工领域中的应用

1.1.1不饱和键加氢

1.1.2芳香族和不饱和脂环族以及杂环化合物加氢制取饱和脂环族和饱和杂环化合物

1.1.3芳香族硝基化合物加氢还原为芳胺

1.1.4醛酮加氢

1.2催化加氢新工艺与铁粉、硫化碱、水合腈等还原方法旧工艺对比

1.3钯催化剂催化加氢研究与应用

1.4催化剂的制备方法

1.5丙烯腈、丙腈的应用

1.6丙烯腈催化氢化制丙腈的研究进展

1.7研究思路

第二章实验部分

2.1原料与试剂

2.2催化剂的制备

2.3活性评价

2.4反应装置

2.5反应产物的分析与反应物转化率的计算方法

2.6催化剂的特性测试

第三章钯催化剂气相催化丙烯腈制丙腈的反应

3.1制备条件对Pd/Al203催化性能的影响

3.1.1不同焙烧温度对催化性能的影响

3.1.2还原条件对催化性能的影响

3.1.3浸渍液pH对Pd/Al2O3催化性能的影响

3.1.4不同活性组分Pd负载量对催化性能的影响

3.2助剂对Pd/Al2O3催化性能的影响

3.2.1 铅修饰Pd/Al2O3对丙烯腈催化氢化性能的影响

3.2.2 Ca对Pd/Al2O3催化性能的影响

3.2.3 Na2O、K2O对Pd/Al2O3催化性能的影响

3.2.4溶胶凝胶法制备催化剂

3.3催化剂失活原因与助剂作用讨论

3.3.1催化剂失活原因探讨

3.3.2碱(土)金属氧化物对催化性能影响的探讨

3.4失活催化剂的再生

3.5小结

第四章镍催化剂气相催化丙烯腈制丙腈的反应

4.1镍催化剂活性测试

4.2浸渍法制备Ni/Al2O3催化反应性能

4.2.1不同焙烧温度对催化性能的影响

4.2.2还原温度的选择

4.2.3镍负载量对催化活性的影响

4.3助剂Na2O对Ni/Al2O3催化加氢丙烯腈的影响

4.4小结

第五章CaO改性Pd/Al2O3催化剂动力学考察

5.1动力学工艺参数考察

5.2内外扩散的排除

5.3实验数据的测定

5.4动力学方程式的推导

5.5数据处理

5.6小结

5.7符号说明

参考文献

致谢