二氧化碳與乙醇反應合成乙酸乙酯的研究.pdf

1、乙酸乙酯可用作溶劑、萃取劑、粘合劑和生物促進劑,是一種應用廣泛的化工原料。二氧化碳是一種溫室氣體,將惰性二氧化碳活化參與化學反應,使二氧化碳成為有用的化工資源,對解決環(huán)境問題和化工原料問題都具有重大的意義。本課題研究以二氧化碳作為溫和氧化劑,將乙醇直接氧化,一步合成乙酸乙酯,對促進開發(fā)廣西酒精的深加工,提高經(jīng)濟效益以及保護環(huán)境具有非常實際的意義。
　　本課題的主要研究內(nèi)容包括:確定出適合該反應催化劑的最佳組成,研究催化劑的最佳制備

2、條件,研究該催化反應的最佳反應條件。
　　本實驗的方法是將催化劑裝入自制的微型反應器中進行還原,再向微型反應器通入 CO2,用計量泵通入乙醇,經(jīng)預熱器氣化后進入反應器中進行反應,采用單因素實驗和正交實驗來考察反應溫度、反應壓力、乙醇與二氧化碳的進料體積比、乙醇進料速度等因素對乙醇的轉化率、乙酸乙酯的產(chǎn)率和選擇性的影響。
　　催化劑的制備是以Cu、Zn、Al為基本組分,添加Cr、Fe、Co進行改性,采用共沉淀法制備,并在微型反

3、應器中考察其催化活性,通過比較分析,得出適合該反應的催化劑的最佳組成為Cu/Zn/Al/Co。
　　催化劑最佳制備條件的研究過程:運用正交法設計實驗,研究各種因素對催化劑活性的影響,并對研究結果進行分析,得出了Cu/Zn/Al/Co催化劑最佳制備條件為:用氫氧化鈉作沉淀劑,沉淀時pH值為11,Cu、Zn、Al物質(zhì)的量之比為9:8:15,加入Co的量為Cu、Zn、Al物質(zhì)量總和的15％。最后對其中的一些催化劑進行BET、TPD、XR

4、D、TPR的結構表征,結果表明加入Co可明顯提高催化劑的活性。
　　二氧化碳與乙醇反應合成乙酸乙酯的最佳工藝條件的研究過程:先進行單因素試驗,然后再運用正交法設計實驗,考察了各種實驗條件對乙醇的轉化率、乙酸乙酯的產(chǎn)率和選擇性的影響,并對實驗結果進行分析,得出此反應的最佳條件為:反應溫度400℃,反應壓力0.6MPa,乙醇與二氧化碳進料體積比為1:150,乙醇進料速度為0.3mL/min,在此條件下,乙醇的轉化率為53.33%,乙酸