己二酸二甲酯加氢催化剂的制备及加氢工艺研究

摘要

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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1 绪论

1.1 混合二元酸研究概述

1.2 1,6-己二醇研究背景

1.3 加氢催化剂研究

1.4 己二酸二甲酯加氢工艺研究现状

1.5 选题意义及研究内容

2 己二酸二甲酯加氢催化剂的制备

2.1 引言

2.2 实验仪器及试剂

2.3 实验方法及步骤

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

3 己二酸二甲酯连续催化加氢工艺研究

3.1 引言

3.2 实验仪器及试剂

3.3 催化剂表征

3.4 实验方法及步骤

3.5 实验结果与讨论

3.6 本章小结

4 1,6-己二醇在有机溶剂中溶解度的测定

4.1 引言

4.2 实验仪器及试剂

4.3 实验方法及步骤

4.4 实验结果及分析

4.5 本章小结

5 结论

参考文献

附录 外标法标准曲线

个人简历及硕士期间发表的学术论文

致谢