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    ZrO2/TiO2催化劑上一步法合成乙二醇二甲醚

    2017-11-08 08:25:18于清躍朱新寶
    關(guān)鍵詞:二甲醚環(huán)氧乙烷空速

    于清躍,孫 飛,朱新寶

    1.南京科技職業(yè)學(xué)院化工與材料學(xué)院,江蘇 南京 210048;

    2.南京安鼎化工科技有限公司,江蘇 南京 210048;

    3.南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 南京 210037

    ZrO2/TiO2催化劑上一步法合成乙二醇二甲醚

    于清躍1,3,孫 飛2,朱新寶3

    1.南京科技職業(yè)學(xué)院化工與材料學(xué)院,江蘇 南京 210048;

    2.南京安鼎化工科技有限公司,江蘇 南京 210048;

    3.南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 南京 210037

    采用共沉淀法制備了ZrO2/TiO2催化劑,在固定床反應(yīng)器上考察其催化二甲醚(DME)與環(huán)氧乙烷(EO)一步法合成乙二醇二甲醚(DMG)的性能,并采用 X射線衍射(XRD)、氮?dú)馕剑˙ET)、氨氣化學(xué)吸附和氨氣傅立葉紅外(NH3-FTIR)等對(duì)催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明,當(dāng)ZrO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí),催化劑呈現(xiàn)無(wú)定形態(tài),最可幾孔徑分布為7.5 nm,NH3吸附酸量670 μmol/g,表面分布B酸與L酸。在反應(yīng)溫度80 ℃,壓力0.6 MPa,DME與EO物質(zhì)的量之比為3,氣體空速(GHSV)為1 800.0 h-1的條件下,EO轉(zhuǎn)化率100.0%,DMXG(乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚和多乙二醇二甲醚)選擇性 89.5%以上。催化劑連續(xù)使用 720 h,EO轉(zhuǎn)化率99.7%,DMG選擇性為71.7%。

    環(huán)氧乙烷 二甲醚 乙二醇二甲醚 酸催化

    乙二醇二甲醚是性能優(yōu)越的非質(zhì)子極性溶劑,廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)以及醫(yī)藥抽提劑與有機(jī)中間體合成[1-3]。傳統(tǒng)Williamson合成法生產(chǎn)的乙二醇二甲醚,是在乙醇鈉相轉(zhuǎn)移催化劑作用下制備的。該工藝由于反應(yīng)路徑長(zhǎng)而副產(chǎn)物多,產(chǎn)品分離難,為獲得純凈產(chǎn)品需要通過酸中和廢棄堿液,整個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)鹽和廢水,環(huán)境污染嚴(yán)重,且液體酸堿的使用對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性要求高。隨著產(chǎn)品升級(jí)的需要以及人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,采用環(huán)境友好固體酸催化劑工藝成為迫切的需求。

    酸性是影響固體酸催化劑性能的重要因素[4]。Aponte等[5]認(rèn)為催化劑選擇性與酸強(qiáng)度有關(guān);于清躍等[6]認(rèn)為B酸與L酸協(xié)同作用對(duì)提高轉(zhuǎn)化率有顯著作用。徐文娟[7]研究發(fā)現(xiàn)Lewis酸分子篩催化劑對(duì)乙二醇二甲醚合成具有較高選擇性;顧建財(cái)[8]研究了活性炭改性及其負(fù)載三氟化硼乙醚催化合成乙二醇二甲醚,發(fā)現(xiàn)該催化劑初始活性好,但不能循環(huán)使用。ZrO2/TiO2催化劑具有較強(qiáng)的表面酸堿性、熱穩(wěn)定性和較大的比表面積,被廣泛用于催化裂化[9]和環(huán)己酮肟Beckmann重排[10]等催化反應(yīng)以及脫除氯氟烴[11]、加氫脫硫[12]與汽車尾氣脫除氮氧化物[13]等催化脫除反應(yīng),具有較高的活性。

    本工作采用共沉淀法制備ZrO2/TiO2催化劑,在固定床反應(yīng)器上考察其二甲醚與環(huán)氧乙烷選擇性醚化反應(yīng)性能,探索了B酸與L酸協(xié)同作用對(duì)提高環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率以及乙二醇二甲醚收率機(jī)理。研究了催化劑物化性質(zhì)及反應(yīng)條件等因素對(duì)催化劑反應(yīng)活性的影響。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 催化劑制備

    配制濃度為0.10 mol/L氧氯化鋯水溶液和0.05 mol/L四氯化鈦乙醇溶液,攪拌狀態(tài)下滴加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%聚乙二醇水溶液中,通過滴加氨水調(diào)節(jié)pH值至8.0~9.0,得絮狀沉淀。過濾、洗滌沉淀物至中性,室溫下晾放,110 ℃干燥12 h,550 ℃焙燒5 h得ZrO2/TiO2復(fù)合氧化物。通過控制氧氯化鋯溶液和四氯化鈦乙醇溶液滴加量,制得不同配比的復(fù)合沉淀物xZrO2/TiO2,其中x為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

    1.2 催化劑表征

    催化劑的X射線衍射(XRD)表征在Bruker公司D8 ADVANCE型X射線衍射儀上進(jìn)行,測(cè)試條件為Cu靶Kα線,管電壓40 kV,管電流30 mA;樣品的比表面積和孔徑分布用ASAP 2020 M物理吸附儀在液氮溫度(-196 ℃)下通過測(cè)定計(jì)算得到;NH3吸附量酸性表征在法國(guó) Setarm公司Tian-Calvet型熱流式量熱儀測(cè)定樣品氨吸附量,量熱儀與Baratron電容式壓力計(jì)測(cè)量壓力和控制進(jìn)樣玻璃真空系統(tǒng)連接,石英量熱池每次裝樣0.1 g,NH3在使用前經(jīng)過冷凍、抽空與融化循環(huán)純化后注入樣品池,423 K測(cè)定吸附熱,容量法測(cè)定吸附量,吸附熱與吸附量比值無(wú)明顯變化判定吸附飽和;氨氣傅立葉紅外(NH3-FTIR)在Thermo Nicolet公司NEXUS傅立葉紅外光譜儀上原位進(jìn)行;樣品的透射電鏡(TEM)表征在日本電子株式會(huì)社JEM 2100型透射電鏡上進(jìn)行。

    1.3 催化劑活性評(píng)價(jià)

    將催化劑粉末壓片、研磨與過篩,取粒徑380~500 μm(30~40目)的樣品。量取5 mL石英砂,裝入管式反應(yīng)器,分別量取5 mL催化劑與石英砂,混合后裝入反應(yīng)管,再量取5 mL石英砂裝入反應(yīng)管。在一定溫度下,于氮?dú)鈿夥罩羞€原活化催化劑,然后環(huán)氧乙烷與二甲醚在鋼瓶自帶壓力作用下,從底部通過導(dǎo)管分別壓入裝有高氯酸鎂干燥劑的汽化器,關(guān)閉汽化器入口閥門,汽化器在恒溫90 ℃下汽化環(huán)氧乙烷與二甲醚,隨后通過流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入預(yù)熱器恒溫氣化,再進(jìn)入反應(yīng)器,在一定溫度下進(jìn)行環(huán)氧乙烷與二甲醚開環(huán)生成乙二醇二甲醚的反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物冷凝后,采用ThermoFinnigan公司的氣相色譜儀和質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀對(duì)冷凝產(chǎn)物組成進(jìn)行定性分析,分析條件為彈性石英毛細(xì)管柱30 mm×0.32 mm×0.5 μm,柱溫40 ℃,汽化溫度260 ℃,檢測(cè)器溫度260 ℃。尾氣組成采用山東魯南分析儀器廠的SP-6800A氣相色譜儀分析:色譜柱為15 m FFAP毛細(xì)管柱,檢測(cè)器為氫火焰離子化檢測(cè)器,柱溫于65 ℃恒溫2 min后,以25 ℃/min的速率上升至230 ℃,并保持2 min,采用面積歸一法計(jì)算。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 晶體形態(tài)與孔分布

    圖1為不同樣品的XRD圖譜。由圖可知,純TiO2呈銳鈦型,純ZrO2呈單斜相,25%ZrO2/TiO2復(fù)合物氧化物中ZrO2和TiO2的特征峰消失,呈長(zhǎng)程無(wú)序的無(wú)定型形態(tài)。

    圖1 樣品的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of samples

    圖 2為樣品的孔徑分布曲線圖。純 ZrO2和 TiO2樣品由于顆粒的架構(gòu)作用,使得形成的孔道形狀不規(guī)則,表現(xiàn)為孔徑分布更加寬泛。由圖可知,ZrO2和TiO2的最可幾孔徑分布分別在10.8和12.6 nm,孔徑與顆粒直徑(10~15 nm,見圖 4所示)相當(dāng),說(shuō)明其孔道應(yīng)為晶粒堆積孔;25%ZrO2/TiO2和75%ZrO2/TiO2最可幾孔徑分布分別在5.7和7.5 nm,孔徑分布較窄。

    圖2 樣品的孔徑分布Fig.2 Pores distribution of samples

    圖3 樣品的NH3-FTIR圖譜Fig.3 NH3-FTIR spectra of samples

    2.2 酸性質(zhì)與活性

    圖3為樣品的NH3-FTIR圖譜。由圖可知,TiO2在1 601 cm-1處有L酸透射峰;ZrO2在1 607和1 267 cm-1處有L酸透射峰,在1 429 cm-1處有B酸透射峰,表明ZrO2同時(shí)具有L酸和B酸;復(fù)合氧化物ZrO2/TiO2在1 605,1 437和1 267 cm-1處有透射峰,說(shuō)明其具有L酸性和B酸性[4]。而相對(duì)于ZrO2,其在1 437 cm-1處透射峰面積增大,強(qiáng)度增強(qiáng),說(shuō)明ZrO2/TiO2的B酸量增大,這與文獻(xiàn)[14]結(jié)果一致。

    表1為不同樣品比表面積、孔容以及氨氣吸附量。由表可知,ZrO2與TiO2比表面積小于ZrO2/TiO2復(fù)合氧化物,ZrO2/TiO2中隨著ZrO2含量的增加,xZrO2/TiO2的比表面積先增大后減小,當(dāng)ZrO2的含量達(dá)到25%時(shí),25%ZrO2/TiO2樣品具有較大的比表面積、孔容以及NH3吸附量。表1數(shù)據(jù)顯示,TiO2與ZrO2催化活性較低,ZrO2/TiO2復(fù)合氧化物催化活性較好。這是由于B酸與L酸的比例得到調(diào)節(jié),總酸量增大,ZrO2/TiO2的環(huán)氧乙烷開環(huán)反應(yīng)活性增高,其中25%ZrO2/TiO2催化劑活性較好,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%,產(chǎn)物乙二醇二甲醚的選擇性為71.2%。

    表1 試樣的比表面積、孔體積、NH3吸附量與催化性能Table 1 Surface area, pore volume, NH3 adsorption amount and catalytic performance of samples

    復(fù)合ZrO2/TiO2體系中,ZrO2與TiO2的強(qiáng)相互作用,抑制了晶體的長(zhǎng)大,形成了規(guī)整孔道和分布均一的中孔孔徑,孔容也有明顯變化,有別于ZrO2和TiO2。由于晶粒堆積所形成的孔徑分布寬泛的堆積孔道,使得ZrO2/TiO2比表面積顯著提高,表面酸性活性中心數(shù)量增多,從而增大了NH3的吸附量,這與樣品TEM表征結(jié)果(見圖4)一致。

    圖4 樣品的TEM照片F(xiàn)ig.4 TEM images of samples

    2.3 催化劑活性

    2.3.1 物料配比的影響

    以25%ZrO2/TiO2為催化劑,在反應(yīng)溫度80 ℃,體系壓力0.6 MPa,氣時(shí)空速(GHSV)1 800 h-1的反應(yīng)條件下,考察原料配比對(duì)反應(yīng)性能的影響,結(jié)果如表2所示。由表可知,二甲醚與環(huán)氧乙烷物質(zhì)的量之比較小時(shí),環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率偏低,主產(chǎn)物乙二醇二甲醚的選擇性低,副產(chǎn)物1,4-二氧六環(huán)與多聚及異構(gòu)產(chǎn)物含量高;隨著二甲醚與環(huán)氧乙烷物質(zhì)的量之比提高,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率提高,產(chǎn)物中乙二醇二甲醚的含量先增大后降低,自聚產(chǎn)物1,4-二氧六環(huán)、多聚物以及異構(gòu)產(chǎn)物的含量顯著降低。這是由于原料中環(huán)氧乙烷比例偏高時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物中環(huán)氧乙烷異構(gòu)二聚比例高,表現(xiàn)為1,4-二氧六環(huán)含量多;原料中環(huán)氧乙烷比例小時(shí),環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率高,異構(gòu)產(chǎn)物少,更大比例環(huán)氧乙烷開環(huán)與二甲醚反應(yīng)生成乙二醇二甲醚,同時(shí)連串反應(yīng)也導(dǎo)致更多二乙二醇二甲醚以及多乙二醇二甲醚生成。因此,二甲醚與環(huán)氧乙烷物質(zhì)的量之比為3:1較合適。

    表2 原料配比對(duì)乙二醇二甲醚合成的影響Table 2 Effect of molar ratio of DME to EO on etherification of ethylene oxide with dimethyl ether

    2.3.2 反應(yīng)溫度的影響

    以25%ZrO2/TiO2為催化劑,在體系壓力0.6 MPa,空速1 800 h-1的反應(yīng)條件下,考察反應(yīng)溫度對(duì)乙二醇二甲醚合成的影響,結(jié)果見表 3。由表可知,隨著反應(yīng)溫度的升高,EO的轉(zhuǎn)化率逐漸增大,當(dāng)溫度達(dá)到 80 ℃時(shí),其轉(zhuǎn)化率達(dá)到 100%,而乙二醇二甲醚的選擇性隨著反應(yīng)溫度的升高先增加后減小,當(dāng)反應(yīng)溫度為80 ℃時(shí),DMG的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值,為71.2%。這是由于反應(yīng)溫度較低時(shí),反應(yīng)體系向環(huán)氧乙烷異構(gòu)方向進(jìn)行的程度大,異構(gòu)產(chǎn)物多,表現(xiàn)為產(chǎn)物乙二醇二甲醚含量低;溫度升高,反應(yīng)體系向環(huán)氧乙烷開環(huán)插入二甲醚方向進(jìn)行的程度大,表現(xiàn)為環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率提高,產(chǎn)物中乙二醇二甲醚含量增大;反應(yīng)溫度繼續(xù)升高,生成的乙二醇二甲醚繼續(xù)與環(huán)氧乙烷進(jìn)行開環(huán)連串反應(yīng),生產(chǎn)二乙二醇二甲醚與多乙二醇二甲醚,使得產(chǎn)物中乙二醇二甲醚含量降低,表現(xiàn)為乙二醇二甲醚的選擇性下降。因此,反應(yīng)溫度為80 ℃較合適。

    表3 溫度對(duì)乙二醇二甲醚合成影響Table 3 Effect of reaction temperature on etherification of ethylene oxide with dimethyl ether

    2.3.3 空速的影響

    以25%ZrO2/TiO2為催化劑,在反應(yīng)溫度80 ℃,體系壓力0.6 MPa的反應(yīng)條件下,考察空速對(duì)乙二醇二甲醚合成的影響,結(jié)果如表4所示。由圖可知,隨著GHSV的增加,EO的轉(zhuǎn)化率減小,DMG的選擇性先變大后變小,當(dāng)GHSV為1 800 h-1,DMG的選擇性最大。這是由于空速高時(shí),環(huán)氧乙烷與催化劑接觸時(shí)間短,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率相對(duì)較低,使得尾氣中含環(huán)氧乙烷,這對(duì)產(chǎn)物分離以及生產(chǎn)安全等不利;空速低時(shí),環(huán)氧乙烷在催化劑表面停留時(shí)間長(zhǎng),環(huán)氧乙烷完全轉(zhuǎn)化,但由于空速低,生成的乙二醇二甲醚繼續(xù)與環(huán)氧乙烷進(jìn)行連串反應(yīng),生成二乙二醇二甲醚以及多乙二醇二甲醚,使得產(chǎn)物中乙二醇二甲醚含量降低而使DMG的選擇性低。因此,GHSV為1 800 h-1較合適。

    表4 空速對(duì)乙二醇二甲醚合成影響Table 4 Effect of GHSV on etherification of ethylene oxide with dimethyl ether

    2.3.4 穩(wěn)定性

    以25%ZrO2/TiO2為催化劑,在反應(yīng)溫度80 ℃,體系壓力0.6 MPa,空速1 800 h-1的反應(yīng)條件下,考察乙二醇二甲醚合成隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況,結(jié)果見表5。由表可知,反應(yīng)120 h后,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率為100%,乙二醇二甲醚選擇性為66.7%,反應(yīng)720 h,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率維持在99.7%,產(chǎn)品乙二醇二甲醚選擇性仍然達(dá)到71.7%,說(shuō)明催化劑性能穩(wěn)定。

    表5 乙二醇二甲醚合成隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況Table 5 Changes of etherification of ethylene oxide with dimethyl ether with reaction time

    2.4 主反應(yīng)過程探討

    根據(jù)反應(yīng)過程及產(chǎn)物分布,推測(cè)環(huán)氧乙烷與二甲醚在ZrO2/TiO2催化劑上合成乙二醇二甲醚過程如圖5所示[15]。微量水分吸附到催化劑ZrO2/TiO2表面(R1),在催化劑活性中心極化成質(zhì)子酸B酸(R2);環(huán)氧乙烷擴(kuò)散并化學(xué)吸附到質(zhì)子酸中心(R3),在質(zhì)子酸的催化作用下開環(huán)(R4),形成碳正離子;二甲醚擴(kuò)散到催化劑ZrO2/TiO2的表面(R5),與催化劑表面L酸中心空軌道共用二甲醚氧原子電子對(duì)(R6),二甲醚發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,在L酸作用下極化,碳氧建斷裂(R7),與催化劑上B酸作用下形成的開環(huán)環(huán)氧乙烷正碳離子結(jié)合形成中間產(chǎn)物(R8);形成的中間產(chǎn)物脫出水分子,水分子回到催化劑表面,形成循環(huán)(R9);形成的中間過渡產(chǎn)物在脫出水分子后,形成乙二醇二甲醚產(chǎn)物(R10);產(chǎn)物乙二醇二甲醚在濃度推動(dòng)力作用下,從催化劑內(nèi)表面向催化劑外擴(kuò)散,得到目標(biāo)產(chǎn)物乙二醇二甲醚。為驗(yàn)證B酸與L酸在催化劑表面協(xié)同催化合成乙二醇二甲醚,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在色譜純?cè)现屑尤脎E量甲醇,甲醇在催化劑表面縮合生成二甲醚與水,生成的二甲醚對(duì)二甲醚總濃度貢獻(xiàn)忽略不計(jì),生成的微量水與催化劑表面酸中心作用從而調(diào)節(jié)催化劑表面酸性質(zhì)。

    圖5 環(huán)氧乙烷與二甲醚合成乙二醇二甲醚過程示意Fig.5 Diagram of synthesis of dimethoxyethane from ethylene and dimethyl ether

    以25%ZrO2/TiO2為催化劑,在反應(yīng)溫度80 ℃,體系壓力0.6 MPa,空速3 600 h-1,二甲醚與環(huán)氧乙烷物質(zhì)的量之比為3:1,在原料中加入0.0,1.0和10.0 μL/L體積分量甲醇,在線檢測(cè)產(chǎn)物中乙二醇二甲醚含量,驗(yàn)證催化劑表面主反應(yīng)過程,結(jié)果如表6所示。由表可知,不加入甲醇,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率與乙二醇二甲醚收率均低;甲醇加入量少時(shí),環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率提高,乙二醇二甲醚收率提高的幅度更大;提高甲醇加入量,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率則出現(xiàn)降低,乙二醇二甲醚的收率降低的幅度大。原料中不加甲醇,由于催化劑自帶B酸中心密度低,環(huán)氧乙烷在B酸中心吸附開環(huán)為控制過程(R3和R4),所以環(huán)氧乙烷開環(huán)速率慢而表現(xiàn)為轉(zhuǎn)化率與收率低。原料中加入少量甲醇,甲醇縮合產(chǎn)生微量水在催化劑表面活性中心極化,形成與L酸中心密度匹配的B酸中心,環(huán)氧乙烷吸附開環(huán)速率(R3和R4)與二甲醚吸附極化斷裂速率(R6)相當(dāng),因而表現(xiàn)為環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率與乙二醇二甲醚收率高。甲醇量大,縮合生成二甲醚時(shí)產(chǎn)生的水分多,L酸中心轉(zhuǎn)換為B酸的數(shù)量多,導(dǎo)致B酸與L酸中心密度失衡,二甲醚吸附極化斷裂過程為控制步驟(R6),所以環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率與乙二醇二甲醚收率低。推測(cè)的反應(yīng)過程與上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吻合。

    表6 微量甲醇對(duì)催化劑性能的影響Table 6 Effect of trace methanol on catalytic performance

    3 結(jié) 論

    采用共沉淀法制備復(fù)合催化劑ZrO2/TiO2,當(dāng)ZrO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,催化劑具有較好的活性,其最可幾孔徑分布為7.5 nm,NH3的吸附酸量為670 μmol/g,表面具有適宜的B酸與L酸分布,并通過微量水分的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)B酸與L酸的轉(zhuǎn)換。在二甲醚與環(huán)氧乙烷物質(zhì)的量之比為3,氣時(shí)空速1 800 h-1,反應(yīng)溫度為80 ℃和壓力為0.6 MPa的條件下,催化劑連續(xù)運(yùn)行720 h,環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率99.7%,乙二醇二甲醚選擇性為71.7%。該催化劑表現(xiàn)出較高的低溫活性和良好的穩(wěn)定性,具有工業(yè)應(yīng)用前景。

    [1]Sun S, Xu Q, Lan G, et al.Solubility of dilute sulfur dioxide in binary mixtures of ethylene glycol and tetraethylene glycol dimethyl ether[J].Fluid Phase Equilibria, 2015, 394: 12-18.

    [2]Lee B.Solubility of carbon dioxide in poly(ethylene glycol) dimethyl ether[J].Korean Chemical Engineering Research, 2017, 55(2): 230-236.

    [3]劉云霞.聚合物電解液添加劑對(duì)鋰硫電池性能的影響[J].電源技術(shù), 2016, 40(6): 1194-1195.Liu Y X.Effect of polymer electrolyte additive on properties of Li-S cell[J].Chinese Journal of Power Sources, 2016, 40(6): 1194-1195.

    [4]莫周勝, 秦玉才, 張曉彤, 等.環(huán)己烯對(duì)噻吩在CuY分子篩上吸附的影響機(jī)制[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 33(6): 1236-1241.Mo Zhousheng, Qin Yucai, Zhang Xiaotong, et al.Influencing mechanism of cyclohexene on thiophene adsorption over CuY zeolites[J].Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(6): 1236-1241.

    [5]Aponte Y, Lasa H.The effect of Zn on offretite zeolite properties: acidic characterizations and NH3-TPD desorption models[J].Ind Eng Chem Res, 2017, 56(8): 1948-1960.

    [6]于清躍, 王監(jiān)宗, 于 薈, 等.ZrO2-TiO2復(fù)合催化劑制備及其催化合成檸檬酸三丁酯[J].過程工程學(xué)報(bào), 2016, 16(5): 86-90.Yu Qingyue, Wang Jianzong, Yu Hui, et al.Preparation of ZrO2-TiO2composite catalyst and its function for synthesis of tributyl citrate[J].The Chinese Journal of Process Engineering, 2016, 16(5): 86-90.

    [7]徐文娟.乙二醇二甲醚的合成工藝研究[D].南京: 南京林業(yè)大學(xué)化工學(xué)院, 2010.

    [8]顧建財(cái).乙二醇二甲醚綠色合成工藝研究[D].南京: 南京林業(yè)大學(xué)化工學(xué)院, 2012.

    [9]Liu B, Wang Z, Zhu Q, et al.Performance of Pt/ZrO2-TiO2-Al2O3and coke deposition during methylcyclohexane catalytic cracking[J].Fuel, 2017, 200: 387-394.

    [10]Yi J, Qin L, Li X, et al.Influence of adding Zr0.5Ti0.5O2on the performance of super critical cracking catalyst for RP-3[J].Acta Physico-chimica Sinica, 2013, 29(10): 2255-2262.

    [11]Fan M, Hu S, Ren B, et al.Synthesis of nanocomposite ZrO2/TiO2prepared by different templates and photocatalytic properties for the photodegradation of rhodamine B[J].Powder Technol, 2013, 235: 27-32.

    [12]Kaluza L.Activity of transition metal sulfides supported on Al2O3, TiO2and ZrO2in the parallel hydrodesulfurization of 1-benzothiophene and hydrogenation of 1-methyl-cyclohex-1-ene[J].Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, 2015, 114(2): 781-794.

    [13]李 哲, 汪 莉, 贠 麗, 等.CrMnOx/TiO2-ZrO2低溫選擇催化還原NO的活性及抗毒性能[J].工程科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 38(7): 1049-1056.Li Zhe, Wang Li, Yun Li, et al.Activity and antitoxic properties of Cr-MnOx/TiO2-ZrO2for low-temperature selective catalytic reduction of NO[J].Chinese Journal of Engineering, 2015, 38(7): 1049-1056.

    [14]Yan M, Ding A, Zhuang Q, et al.On the acid-dealumination of USY zeolite: a solid state NMR investigation[J].J Mol Catal A, 2003,194: 153-167.

    [15]于清躍.環(huán)氧乙烷醚化反應(yīng)及CNT增強(qiáng)環(huán)氧樹脂性能研究[D].南京: 南京林業(yè)大學(xué)化工學(xué)院, 2017.

    One-Step Synthesis of Dimethoxyethane over ZrO2/TiO2Catalyst

    Yu Qingyue1,3, Sun Fei2, Zhu Xinbao3
    1.College of Chemical & Material Nanjing Polytechnic Institute, Nanjing 210048, China;
    2.Nanjing Anding Chemical Science & Technology Ltd, Nanjing 210048, China;
    3.College of Chemical Engineering Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

    The catalyst ZrO2/TiO2was prepared by co-precipitation method.The catalytic performance of the one-step synthesis of dimethoxyethane using dimethyl ether (DME) and ethylene oxide (EO) as raw material was investigated in the fixed bed reactor.The catalysts were characterized by X-ray diffraction(XRD), nitrogen physical adsorption (BET), ammonia chemical adsorption and ammonia Fourier transform infrared (NH3-FTIR).The results showed that when the mass fraction of ZrO2was 25%, the catalyst exhibited amorphous morphology, and the maximum pore size distribution was 7.5 nm, NH3adsorption acid content was 670 μmol/g, and the B acid and L acid distributed on its surface.Under the conditions of reaction temperature 80 ℃, reaction pressure 0.6 MPa, the mass ratio of DME to EO 3, gas hourly space velocity(GHSV) 1 800.0 h-1, conversion of EO was 100.0% and selectivity of DMXG (ethylene glycol dimethyl ether,diethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether) was above 89.5%.When the catalyst was continuously used for 720 h, the conversion of EO was 99.7 % and the selectivity of DMG was 71.7 %.

    ethylene oxide; dimethyl ether; dimethoxyethane; acid catalysis

    O643.38

    A

    1001—7631 ( 2017 ) 04—0312—07

    10.11730/j.issn.1001-7631.2017.04.0312.07

    2017-05-12;

    2017-07-14。

    于清躍(1970—),男,博士,副教授。E-mail: qingyueyunj@126.com。

    江蘇高校科研產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(JHZD2012-15);江蘇“青藍(lán)工程”基金;江蘇高校校長(zhǎng)與骨干教師境外研修基金(2013)。

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