ZrO_2/TiO_2催化剂上一步法合成乙二醇二甲醚

采用共沉淀法制备了ZrO2/TiO_2催化剂,在固定床反应器上考察其催化二甲醚(DME)与环氧乙烷(EO)一步法合成乙二醇二甲醚(DMG)的性能,并采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附(BET)、氨气化学吸附和氨气傅立叶红外(NH_3-FTIR)等对催化剂进行表征。结果表明,当ZrO_2质量分数为25%时,催化剂呈现无定形态,最可几孔径分布为7.5 nm,NH_3吸附酸量670μmol/g,表面分布B酸与L酸。在反应温度80℃,压力0.6 MPa,DME与EO物质的量之比为3,气体空速(GHSV)为1 800.0 h^(-1)的条件下,EO转化率100.0%,DMXG(乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚和多乙二醇二甲醚)选择性89.5%以上。催化剂连续使用720 h,EO转化率99.7%,DMG选择性为71.7%。

γ-Al_2O_3负载磷钨酸催化合成乙二醇二甲醚

采用过量浸渍法制备γ-Al_2O_3负载磷钨酸(PW)系列催化剂,并在固定床反应器上考察了系列催化剂对二甲醚(DME)与环氧乙烷(EO)合成乙二醇二甲醚(DMEG)反应性能的影响;优化了PW负载量、反应温度、反应压力、原料配比以及气态空速等反应条件。采用XRD和NH_3-TPD方法表征了催化剂的分散性及酸性。表征结果显示,低PW负载量试样在γ-Al_2O_3表面高度分散,高PW负载量试样在γ-Al_2O_3表面聚集形成晶体;PW负载量为40%(w)的试样在γ-Al_2O_3表面呈现最大分散,40%PW/γ-Al_2O_3催化剂具有最大酸量。实验结果表明,40%PW/γ-Al_2O_3催化EO与DME合成DMEG反应,在n(DME)∶n(EO)=3、反应温度348 K、GHSV=1 500 h^(-1)、反应压力0.60 MPa的最优反应条件下,EO转化率为100%,DMEG选择性可达52.1%。

活性炭负载磷钨酸催化环氧乙烷合成二氧六环

采用过量浸渍法制备了活性炭负载磷钨酸催化剂,在固定床反应器上考察其催化环氧乙烷合成1,4-二氧六环性能,并采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)等技术对催化剂进行了表征。结果表明:磷钨酸负载质量分数为30%时,在活性炭表面呈现最大分散,磷钨杂多阴离子与活性炭微晶强相互作用,试样比表面积为376m^2/g,孔容0.085mL/g,催化剂酸量最大。性能测试显示,在常压,气体体积空速1 200h^(-1)与反应温度70℃条件下,环氧乙烷转化率100%,产物1,4-二氧六环选择性为86.2%;催化剂连续使用180h,环氧乙烷转化率与二氧六环选择性没有明显变化,催化剂性能稳定。

脱铝超稳Y沸石负载磷钨酸铯盐催化合成乙二醇二甲醚

采用水蒸气脱铝法制备脱铝超稳Y沸石(DUSY)载体,负载磷钨酸铯盐(Cs_(2.5)PW)制备了系列催化剂,并在固定床反应器上考察了系列催化剂催化二甲醚(DME)与环氧乙烷(EO)合成乙二醇二甲醚(DMEG)反应的性能,优化了Cs_(2.5)PW负载量、GHSV、反应温度、反应压力、催化剂的使用时间等条件。采用XRD、^(31)P NMR、^(29)Si NMR、N_2吸附-脱附、FTIR等方法对催化剂进行表征。表征结果显示,系列催化剂试样与DUSY载体发生了强相互作用,在DUSY表面高度分散且保持完整Y沸石的孔道结构。实验结果表明,在Cs_(2.5)PW负载量为30%(w)时,催化剂试样的NH_3吸附量可达618μmol/g,B酸与L酸吸附量分别为350,268μmol/g;在n(DME):n(EO)=3,80℃,GHSV=1 800 h^(-1),0.70 MPa,反应30 h的最优条件下,EO完全转化,DMEG选择性达62.6%;连续反应240 h后,EO转化率达98.1%,DMEG选择性未见下降,催化剂保持着较好活性。