论文部分内容阅读
丙二醇作为一种重要的化工产品,主要用作生产不饱和树脂、聚氨酯树脂等的中间体。由于丙二醇吸湿性好且毒性又低，因而被广泛用于食品、医药、化妆品等领域。目前1,2-丙二醇主要采用环氧丙烷直接水合法制备，该法设备投资大，产物分离、提纯能耗高，并且反应条件较为苛刻,开发新的环境友好型1,2-丙二醇制备工艺来替代以环氧丙烷为原料的石油化工路线，具有良好的工业应用前景。乳酸作为一种使用广泛的平台化合物，具有来源广，价格低，可再生等优点。若能利用乳酸或其一系列的平台化合物来制备1,2-丙二醇是一条绿色环保的新路线。本文利用液相催化转移加氢反应装置和XRD、TEM等表征手段，对羰基具有优良加氢效果的Ni基和Cu基催化剂在乳酸及其衍生物乳酸乙酯催化转移加氢制备1,2-丙二醇的反应中表现出的活性进行了研究。考察了催化剂载体类型、制备方法、助剂添加、反应条件等因素对催化活性的影响。由于乳酸对Ni基和Cu基催化剂具有酸解作用，使得催化剂在加氢过程中极易失活，丧失催化加氢的能力，导致乳酸在直接催化转移加氢时并不能有很高的1,2-丙二醇收率。但这两类催化剂用于乳酸乙酯催化转移加氢时都表现出了较好的催化活性。Ni/TiO2、Ni-B和Raney-Ni这三种Ni基催化剂在乳酸乙酯的转移加氢反应中，对1,2-丙二醇选择性分别为57.3%，73.0%和60.4%。通过不同制备方法得到的Cu基催化剂在转移加氢反应中显示出了更好的催化活性，在铜负载量均为10%的Cu/SiO2、Cu/Al2O3催化剂上分别实现了59.3%，64.4%的1,2-丙二醇的选择性。将Cr作为助剂加入Cu/Al2O3催化剂，改性后得到的Cu-Cr/Al2O3催化剂上实现了86.1%的乳酸乙酯转化率和77.6%的1,2-丙二醇的选择性。通过催化转移加氢条件的优化，在200℃、500r/min、n异丙醇：n乳酸乙酯=40和反应12h条件下在Cu-Cr/Al2O3催化剂上实现了乳酸乙酯100%的转化和89.7%的1,2-丙二醇收率。最后通过GC-MS对反应后产物的分析并结合脂类转移加氢的机理，推测了以异丙醇为供氢体时乳酸乙酯的转移加氢机理。