铜基催化剂结构对烯醛脂肪醇溶液吸附扩散性能的影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0171

摘要/Abstract

摘要：

烯醛加氢制备2-丙基庚醇工艺过程中非铬催化剂的开发是实现该工艺绿色化的关键。采用吸附扩散法，考察了原料2-丙基庚烯醛与2-丙基庚醇混合溶液在铜硅、铜铬和铜锌铝等3种不同催化剂表面的吸附及孔道扩散特性；并结合3种不同铜基复合氧化物的结构特征，与其2-丙基庚烯醛液相加氢催化性能进行关联。结果表明：铜硅复合氧化物在考察浓度范围均优先吸附2-丙基庚烯醛，而铜锌铝、铜铬复合氧化物在混合溶液中2-丙基庚烯醛质量分数分别高于4.6%和4.1%时，才优先吸附2-丙基庚烯醛；铜铬复合氧化物具有最大2-丙基庚烯醛吸附选择性、扩散系数和最优催化2-丙基庚烯醛液相加氢性能。

关键词: 烯醛, 液相加氢, 铜基催化剂结构, 吸附, 扩散

Abstract:

The development of non chromium catalysts in the process of preparing 2-propylheptanol from aldehyde hydrogenation is the key to achieving the greening of the process.The adsorption and diffusion characteristics of the mixed solution of 2-propylheptenal and 2-propylheptanol for copper silicon，copper chromium，and copper zinc aluminum three different copper-based composite oxides were investigated by adsorption diffusion method.And combined the structural characteristics of three different copper-based composite oxides，it was coupled with the hydrogenation performance of 2-propylheptenal in liquid phase.The results showed that 2-propylheptaneal adsorbed preferentially by copper silicon composite oxides at all concentration ranges，however，for copper-zinc and copper-chromium composite oxides，2-propylheptaneal adsorbed preferentially only while the mass fraction of 2-propylheptenal in the mixed solution was higher than 4.6% and 4.1% respectively.The adsorption selectivity，diffusion coefficient，and hydrogenation performance for 2-propylheptylenal of copper chromium composite oxide were optimal in liquid phase.

Key words: unsaturated aldehydes, hydrogenation, copper-based catalyst structure, adsorption, diffusion

中图分类号:

TQ132.21

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催化剂	q_t /（g·g^-1）	q_m/（g·g^-1）	q_t /q_m	D_c/（cm²·s^-1）
CuO-SiO₂	0.33	0.47	0.70	3.96×10^-16
CuO-Cr₂O₃	0.15	0.21	0.71	8.43×10^-15
CuO-ZnO/Al₂O₃	0.22	0.28	0.78	3.33×10^-16

催化剂	PBA转化率/%	2-PH选择性/%
CuO-SiO₂	96.2	86.4
CuO-Cr₂O₃	99.8	99.7
CuO-ZnO/Al₂O₃	95.8	85.5

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