ZnO-Al2O3-ZrO2及对CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯催化性能的研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2013年第4期文章编号：1002—1124(2013)04—0011-04辩i写不同分子筛改性Cu／ZnO-2O3开发一Zro2及对CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯催化性能的研究王玲，商永臣，赵欣，高运晖(哈尔滨师范大学化学化工学院。黑龙江哈尔滨150025)摘要：本文用Hbeta，HMCM一49，HMCM一56和HZSM一54种分子筛改性Cu／ZnO—A12O3_Zr()催化剂，制备了4种复合催化剂。采用XRD、NH一TPD等技术对催进行了表征。结果表明：在反应的最适宜条件下，T=230~C、P=-0．6MPa、Catalys

2、tLoading=1．Og、nco／ncH'f1H=2：1时，甲醇转化率可达4．02％。．关键词：分子筛；甲醇；二氧化碳；碳酸二甲酯中图分类号：TQ032．41文献标识码：ACu／ZnO-Al203-ZrO2modifiedbydiferentzeoliteandstudyoncatalyticpropertiesofdimethylcarbonatesynthesizedbyC02andmethanoldirectlyWANGLing，SHANGYong-chen，ZHAOXin，GAOYun-hui(SchoolofEngineeringandTechnology，

3、HarbinNormalUniversity，Harbin150025，China)Abstract：FourcompositecatalystsweresynthesizedbyfourCu／ZnO-A12O3一Zr()2catalystsmodifiedbyHbeta，HMCM-49，HMCM-56andHZSM-5，andcharacterizedbyXRD，NH3-TPD．TheresultsshowedthatundertheconditionsofT=230~C，P=-0．6MPa，catalystloading=1．0g，／'~CO／ncH0H=2：1，t

4、hepercentconversionwas4．02％．2．Keywords：molecularsieve；methanol；carbondioxide；dimethylcarbonate碳酸二甲酯(dimethylcarbonate，简称DMC)作和甲醇直接合成法。为一种新兴的绿色化学试剂。1992年在欧洲作为非CO与甲醇直接合成DMC的反应，是一条具有毒性物质被注册登记⋯，同时它又是一种环境友好，吸引力的新工艺f41。本文采用固定床流动相反应器有广泛用途的化工原料，被誉为二十一世纪有机合对催化剂进行了条件测试，其中主要包括反应温成中潜在的“新基块(buildingb

5、lock)”。DMC由于度、原料摩尔比，催化剂用量和反应压力等。其含有CH3一、CH0一、CO一、一CO一等官能团，因而具有良好的反应性能。碳酸二甲酯的主要用途是：代1实验部分替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化剂；代替光气作羰基化剂；代替有毒溶剂(苯、甲苯等)作无毒溶剂；代替1．1催化剂的制备MTBE作汽油添加剂，提高燃料油辛烷值，增加氧含采用并流共沉淀法制备了催化剂的载体ZnO—量，减少废气污染。其主要合成方法有光气甲醇法、A12O3一ZrO2／分子筛。称取一定量的Cu(NO3)·9H2O酯交换法[3】、氧化羰基化法、尿素醇解法和二氧化碳将其溶于蒸馏水中，加入上述载体。(

6、其中按n：nzo：aAlo=5：4：1，n催化剂：分子筛2：1)在室温下，浸渍24h，在用一定量的KBH(其与铜的物质的量收稿日期：2012—12—0'6比值为4：1，此外为保证还原彻底再多取20％)加基金项目：黑龙江省自然科学基金项目(B200914)；哈尔滨市科技创新人适量的蒸馏水即配制新鲜的KBH溶液，逐滴加人才专项资金项目(2008RFQXG074)；哈尔滨师范大学科入到上述浸渍后的液体中。制得的沉淀经过洗涤抽技发展预研项目(08XYS～03)作者简介：王玲(1985～)，女，在读硕士研究生，研究方向：二氧化碳滤即可得催化剂Cu—ZnO—A1：O，一ZrOJ分子

7、筛。和甲醇直接合成碳酸二甲酯。1．2实验流程导师简介：商永1~(1986一)，男，博士，教授，哈尔滨师范大学硕士研究CO与甲醇合成DMC反应是在自制的固定床生导师，现从事科研与教学工作。12王玲等：不同分子筛改性Cu／ZnO—A10，一ZrO及对CO和甲醇直接合成碳酸二甲酯催化性能的研究2013年第4期流动相反应器上进行的。在反应管中添装催化剂(粒度为20～30目)。反应前，在系统中通入N约20min。反应时，原料甲醇由微量柱塞泵导入，经汽化器汽化后，与CO充分混合，再进人反应器进行骥亲反应。反应产物经过冷却后，分别取出气体和液体样品，在