乙二醇加氫精制催化劑的制備與開發(fā)研究.pdf

1、乙二醇(EG)是一種很重要的有機化工原料，最大的用途是用于生產(chǎn)聚酯樹脂（纖維和薄膜），這方面的市場需求很大。近年來，乙二醇工業(yè)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)較為普遍的乙二醇紫外透過率（UV值）不合格的問題，生產(chǎn)中有部分雜質(zhì)導(dǎo)致乙二醇產(chǎn)品不能達(dá)到國標(biāo)(GB4649-2008)所規(guī)定的優(yōu)級成品乙二醇在220、275、350nm波長處的UV值應(yīng)分別大于75％、92％、99％的指標(biāo)，影響了它的產(chǎn)品質(zhì)量，使得產(chǎn)品不能滿足聚酯生產(chǎn)需求。市場迫切需要的解決精制乙二醇，

2、來提高其產(chǎn)品品質(zhì)，加強在紫外透光率中的指標(biāo)，來提高其產(chǎn)品的附加值。
　　本文這里采用固定床加氫技術(shù)，研制了負(fù)載型鎳系乙二醇的加氫、精制催化劑，對由石油路線來生產(chǎn)UV值而不達(dá)標(biāo)乙二醇其工業(yè)產(chǎn)品，進(jìn)行了加氫，以提高其UV值。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)利用了分步浸漬法來制備出了γ-Al2O3負(fù)載鎳A類型加氫的催化劑和Al2O3-TiO2負(fù)載鎳AT類型催化劑，并用于在工業(yè)原料中，在相同的條件下，對催化劑進(jìn)行評價。結(jié)果表明:

3、A類型催化劑在加氫精制提高乙二醇的UV值中，具有很高的加氫活性，在空速為15h-1，T=353K，氫氣量=2.24L/h，壓力=0.2MPa，催化劑目數(shù)20～30目的條件下，A型催化劑可將原料在220rm，275nm和350nm處的UV值從8.2％，90.7％和97.9％分別提高到71.3％，94.7％和100％;AT類型催化劑，在用于加氫精制乙二醇的生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)了產(chǎn)品在220nm，275nm處的UV值不升高反而下降的現(xiàn)象。

4、　　(2)利用氮氣吸脫附，NH3-TPD，SEM，XPS，XRD，TEM等表征手段，對兩種催化劑、相應(yīng)的載體，也進(jìn)行了表征，分析了AT類型催化劑，加氫產(chǎn)物的UV值在220nm，275nm處出現(xiàn)下降的原因，原因包括:相對于A類型催化劑，AT類型催化劑比表面積較小，孔徑偏小，不利于產(chǎn)物的擴(kuò)散;AT類型催化劑和載體表面酸性較強，容易發(fā)生副反應(yīng)，如醛類與醇類發(fā)生縮合反應(yīng)，生成碳鏈更長的副產(chǎn)物;催化劑中的Ni，由于受到了Ti影響，而表現(xiàn)出價態(tài)升高

5、的趨勢，Ni原子其缺電子性會增強，價態(tài)升高后的Ni對C=O的吸附能力更強，催化劑對反應(yīng)物和產(chǎn)物吸附過強造成脫附困難，發(fā)生了羥醛縮合生成副產(chǎn)物;復(fù)合載體大量的羥基可能導(dǎo)致了含有羰基的雜質(zhì)發(fā)生了如醛類縮合反應(yīng)，醛醇縮合，醚化反應(yīng)等副反應(yīng)。
　　(3)利用分步浸漬法，制備了Mg改性的Al2O3-TiO2負(fù)載鎳MAT類型催化劑、Mg改性的γ-Al2O3負(fù)載鎳MA類型加氫催化劑，并使用了工業(yè)級原料評價，考察了不同的反應(yīng)條件。結(jié)果表明:引入M

6、g對兩種催化劑其加氫活性的提高都具有明顯促進(jìn)的作用。MA催化劑在EG LHSV15h-1，T=368K，P=0.2MPa，H2=2.24L/h，催化劑目數(shù)在20～30目的條件下，乙二醇加氫產(chǎn)物的UV值可以達(dá)到84.3％(220nm)，99％(275nm)和100％(275nm)，滿足了國家優(yōu)級品的標(biāo)準(zhǔn);MAT催化劑加氫產(chǎn)物UV值，在相同的條件下也能明顯提高。穩(wěn)定性實驗證明，本文所制備的MA催化劑也能具有良好的穩(wěn)定性，滿足了工業(yè)生產(chǎn)需求。

7、
　　(4)利用多種表征手段，研究了Mg對兩種不同載體的乙二醇加氫、精制催化劑助劑機理。發(fā)現(xiàn):助劑Mg的加入，能減少鎳的聚集，使得催化劑表面的鎳分散更加均勻;Mg有可能與Al2O3發(fā)生反應(yīng)，而形成MgAl26O40類鎂鋁尖晶石的體相，而使得難還原的NiAl2O4生成受到了抑制作用，使得更多的Ni，能生成易于還原的NiO，提高了活性組分的還原能力;Mg的加入，使得NiO晶粒細(xì)化，活性組分具有更加良好的分散性;降低了催化劑的表面酸性，