探究甲醇低压气相羰基合成醋酸的镍基催化剂研究

《探究甲醇低压气相羰基合成醋酸的镍基催化剂研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京工业大学硕士学位论文甲醇低压气相羰基合成醋酸的镍基催化剂研究姓名：石磊申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：马正飞2002.6.20——塑塞三些查兰竺圭堡苎摘要甲醇羰基合成醋酸较成熟的是Monsanto公司开发的均相催化合成工艺，催化剂为羰基铑一碘，该工艺存在设备腐蚀严重、产物与催化剂难分离、活性金属铑价格昂贵等问题，而甲醇气相羰基化在解决上述问题方面显示了很好的前景，并具有在低压下操作和生产效率高等优点，因而成为合成醋酸的新的研究领域。本文选取具有较高羰化活性、非贵金属镍(Ni)为主活性金属，比表面较大的活性炭(AC)为载体，在系统研究Ni／AC催化体系

2、的基础上，对双金属和多金属负载催化剂进行了筛选和羰化工艺的考察，并对甲醇气相羰基化中其他因素的影响做r探索性的研氢／具体内容如下：1．采取浸渍法制备NilAC催化剂，确定了合适的浸渍、法。发现经适宜的热处珲和还原有助于增加活性中心数目，率，最佳热处理温度为400C、还原温度为550“C。干燥、活化处理方提高羰化活性和收2．在低脉气一心相反』、i条件F，研究了Ni／AC负载型催化剂用于甲醇羰化反应的情况。按正交表L，(34)设计了正交试验，发现镍含量和反应温度是低压羰化活性的重要影响因素，增加镍含量会提高羰化活性，但也促使副反应的产生：温度的升高可大大增加反应收率，

3、但温度过高会造成助剂碘甲烷的分解。3．甲醇低压气相羰化反应最佳工艺条件：在温度300。C，压力IMPa，接触时间为lOgcat·h／mol，n(CO／CH30H／CH3I)为60／20／l，镍含量取8．5％(、vt)的条件F，羰化产物的总选择性超过90％，甲醇转化率为92．85％，羰化收率为48．19％。’，山两煤化所在280℃、1．5MPa、镍含量2．j％，经高温(930℃)活化处理的催化体系相比，醋酸收率提高了1．83％，副产物选择性减少了12．26％。4．研究了双金属和三金属负载型催化剂的低压甲醇气相羰化反应。以Ni／AC催化剂为基fIiij，对加入的第。．

4、种金属元素进行了简单筛选，发现Cu、Zn、Sn、La等作为讹．种添JJ口金属仃助催化作用，Fe、Mo、Pb等反而会使催化活性降低，副产物增多。5．镍含量为5％，Cu、Zn不同负载配比的Ni—Zn—Cu／AC的三金属催化剂的羰化实验的考察表明：在压力为1MP8，温度为300℃，n(CO／CH30H／CH3I)为60／20／1，接触时间为1Ogcat·h／mol时，(5％Ni一5％Zn．5％Cu)／AC的配比组—————————————————————』室!些查!兰!．!堡苎合催化活性最好，此时，甲醇的转化率为94．58％，醋酸的单程选择性为16．58％，羰基类化合物

5、的总收率为51．26％。6．在其他冈索对低压气相羰化活性影响的探索性研究中，发现稀土的添加能缩短反应的诱导期，氢气能抑制羰化活性，床层压了加q提升对羰化性活影响不明显，而碘甲烷的助催化作用是羰化活性的关键。、／关键词：甲醇璇磬化醋酸镍催化活性ABSTRACTThecarbonylationofmethanoltosynthesizeaceticacidisacomparativelymaturetechniquecurrentlythatdevelopedbyMonsanto，utilizesahomogeneousRh。1basedcatalystforimpl

6、ementingthereactioninthepresenceofmethyliodideButtheliquidhomogeneousprocesshasseveraldisadvantages，suchascorrosiveattacktothereactors，difficultseparationofproductsfromthecatalyst，limitedsupplyofRh，etcRecently,thestudiesofvaporphasecarbonylationshowgoodforegroundinsolvingabove—mention

7、edproblems，andhasvirtueofgoodproductionefficiencyandlowon—streampressureaswell，SOexploratoryresearchonrelatedfieldsaredrawingmoreandmoreattentionfrombothindustrialandacademicsectorsSincenickelisinexpensivewithsuperiorcatalyticactivity,activecarbonhasbetterspecificarea，inthispaper,aser

8、iesof