己二酸二甲酯加氢催化剂的制备及加氢工艺研究

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1,6-己二酸是混合二元酸中主要成分之一,为了提升混合二元酸的附加值,使其更好的资源化利用,本文以1,6-己二酸为切入点,针对1,6-己二酸酯化产物己二酸二甲酯,采用实验室自制的铜基催化剂,加氢制备了1,6-己二醇。同时测定了1,6-己二醇在有机溶剂中的溶解度,为产品的分离提纯提供了数据支持。  以Na2CO3为沉淀剂,采用共沉淀法制备了CuO-ZnO-Al2O3催化剂。实验考察了加料方式、铜/锌组分前驱物、铜组分含量、沉淀剂用量以及助催化剂等因素对催化剂活性的影响。实验得到了适宜的己二酸二甲酯加氢催化剂制备方法:采用共沉淀法中正加法的加料方式,以乙酸铜、乙酸锌、硝酸铝作为前驱物盐,铜组分含量为40%,锌铝比为2:1,采用Na2CO3为沉淀剂,沉淀剂用量为1.10:1制备催化剂前驱体。制得的沉淀经过滤、洗涤、干燥后,在450℃焙烧4h得到CuO-ZnO-Al2O3催化剂。  利用固定床高压加氢反应装置,采用实验室自制加氢催化剂,以己二酸二甲酯和氢气为原料,催化加氢制备了1,6-己二醇产品。通过单因素试验,考察了反应温度、反应压力、液体原料空速以及氢酯摩尔比等对加氢反应的影响,得到了己二酸二甲酯加氢制备1,6-己二醇的适宜工艺条件为:反应温度210~230℃,反应压力7MPa,原料空速为0.3h-1~0.5h-1,氢酯摩尔比为130~150。在此条件下,己二酸二甲酯转化率达到95.0%以上,1,6-己二醇选择性达到99.0%以上。  本文采用动态法测定了1,6-己二醇在八种有机溶剂中的溶解度数据,利用Apelblat模型和λh模型对数据进行了模拟,并利用范德霍夫方程计算了溶质在不同溶剂中的溶解熵和溶解焓。两种模型拟合平均相对误差分别为2.19%和2.83%,对于本实验所测取的八种体系溶解度,两种模型均能够很好的进行关联。
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