System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种酸性分子筛催化剂的再生方法技术_技高网

一种酸性分子筛催化剂的再生方法技术

技术编号:41418517 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-21 20:51
本申请公开了一种酸性分子筛催化剂的再生方法,包括使失活的酸性分子筛催化剂与水接触,进行再生反应,得到再生的酸性分子筛催化剂,其中该酸性分子筛催化剂用于催化甲氧基乙酸甲酯水解生成乙醇酸甲酯。本申请还公开了一种由甲氧基乙酸甲酯催化制备乙醇酸甲酯的方法,包括通过该再生方法将失活的酸性分子筛催化剂原位转化为再生的酸性分子筛催化剂。本申请在由甲氧基乙酸甲酯水解制乙醇酸甲酯的过程中,通过控制进料种类和反应条件即可使催化剂原位再生,从而实现稳定可控的连续生产,避免了催化剂的反复拆装,简单高效。此外,本申请使用水在相对温和条件下实现催化剂活性的提高,避免了高温煅烧,可降低成本,有利于工业化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种酸性分子筛催化剂的再生方法及由甲氧基乙酸甲酯催化制备乙醇酸甲酯的方法,属于催化化学领域。


技术介绍

1、乙醇酸甲酯(hoch2cooch3,mg)是一种非常重要的平台化合物,该化合物通过加氢反应可以生产乙二醇,通过水解反应可以制备乙醇酸,通过聚合反应则可以合成聚乙醇酸(pga)。乙二醇是用途广泛的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)材料的聚合单体,市场需求量大。乙醇酸是优良的用于化学清洗剂和化妆品的原料,也能够自身聚合生成聚乙醇酸。一次性不可降解塑料吸管、不可降解塑料包装等均被明确禁止使用,改用绿色环保材料成为大势所趋,而可降解塑料产业近期成为了市场关注的热点。聚乙醇酸是聚羟基脂肪酸酯中最简单的线性聚酯,为全生物降解材料,可通过乙醇酸甲酯、乙醇酸等单体缩合合成。聚乙醇酸的降解条件温和,在水和微生物作用下,在自然环境中能实现快速降解,最终降解产物为二氧化碳和水。除此之外,聚乙醇酸还能在海水中进行降解,降解产物对人体和环境皆无害。

2、乙醇酸甲酯可以通过甲醛羰化法来制备。这种工艺虽然原料廉价易得,但需要在高温、高压、强液体酸和有机溶剂的条件下进行,设备容易腐蚀,且产品提纯难度大,导致工业生产成本较高。近年来,随着“煤制乙二醇”技术的大规模工业化应用,其中间产物草酸二甲酯经部分加氢制备乙醇酸甲酯的工艺被广泛关注。然而,一方面,草酸二甲酯部分加氢的催化剂技术还不成熟,转化效率低且稳定性差;另一方面,草酸二甲酯生产流程长,成本较高,这些问题严重制约了该工艺的发展。目前,乙醇酸甲酯的工业生产技术尚不成熟,导致聚乙醇酸塑料的产能不足、价格昂贵,从而限制了其大规模替代常规塑料的应用。鉴于此,开发绿色、经济、高效的乙醇酸甲酯合成技术路线具有非常高的经济价值和社会价值。

3、近年来,甲缩醛羰化制甲氧基乙酸甲酯的工艺受到了广泛的关注。此工艺基于分子筛催化剂,在较低的反应温度下即可实现,原子经济性较高。并且,原料甲缩醛可通过甲醇氧化制甲醛后再与甲醇缩合来制备,生产效率高,工业化技术成熟,价格便宜;而甲醇则可通过煤、天然气、生物质、二氧化碳等非石油碳基资源来生产。因此,利用甲缩醛羰化制取甲氧基乙酸甲酯并进一步水解制取乙醇酸甲酯,有望成为一条竞争力强的非石油基乙醇酸甲酯合成路线。

4、酸性分子筛可用于催化甲氧基乙酸甲酯的水解反应。除了期望的乙醇酸甲酯外,水解产物还包括热敏性的乙醇酸。乙醇酸受热时易分解为甲醛,而甲醛在酸性分子筛上可进一步发生低聚、缩合等化学反应,导致催化剂的活性下降,从而不利地影响整个生产工艺的效率和成本。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题中的至少一项,本申请提供了一种酸性分子筛催化剂的再生方法及由甲氧基乙酸甲酯催化制备乙醇酸甲酯的方法,该方法能够显著改善甲氧基乙酸甲酯水解制乙醇酸甲酯的催化稳定性,从而提高生产效率、降低成本。

2、已知甲氧基乙酸甲酯的水解过程主要包括下列反应:

3、ch3och2cooch3+h2o=hoch2cooch3+ch3oh  (1)

4、ch3och2cooch3+h2o=ch3och2cooh+ch3oh  (2)

5、ch3och2cooch3+2h2o=hoch2cooh+2ch3oh  (3)

6、其中水解产物甲氧基乙酸和乙醇酸可进一步经无催化剂的酯化反应过程而转化为原料甲氧基乙酸甲酯和目标产物乙醇酸甲酯。然而,部分乙醇酸在水解过程中会发生分解反应而生成甲醛,如下所示:

7、hoch2cooh=hcho+co+h2o       (4)

8、已知甲醛在酸性分子筛上易于发生缩合和低聚等化学反应,生成分子量更大的物质,从而导致催化剂的活性下降。

9、根据本申请的一个方面,提供一种酸性分子筛催化剂的再生方法,包括:

10、使失活的酸性分子筛催化剂与水接触,进行再生反应,得到再生的酸性分子筛催化剂,其中所述酸性分子筛催化剂用于催化甲氧基乙酸甲酯水解生成乙醇酸甲酯。

11、可选地,所述酸性分子筛催化剂为选自氢型zsm-5分子筛、氢型y 分子筛、氢型zsm-35分子筛、氢型β分子筛、氢型丝光沸石分子筛和氢型mcm-22分子筛中的至少一种。

12、可选地,所述再生反应的温度为120-400℃。

13、可选地,所述再生反应的温度的上限独立地选自400℃、375℃、350℃、 325℃、300℃、275℃、250℃、225℃、200℃、195℃、190℃、185℃、 180℃、175℃、170℃、165℃、160℃、155℃、150℃、145℃、140℃、 135℃、130℃和125℃,下限独立地选自375℃、350℃、325℃、300℃、 275℃、250℃、225℃、200℃、195℃、190℃、185℃、180℃、175℃、 170℃、165℃、160℃、155℃、150℃、145℃、140℃、135℃、130℃、 125℃和120℃。

14、优选地,所述再生反应的温度为150-200℃。

15、可选地,所述再生反应的压力为0.1-0.5mpa。

16、可选地,所述再生反应的压力的上限独立地选自0.50mpa、0.45mpa、 0.40mpa、0.35mpa、0.30mpa、0.25mpa、0.20mpa、0.19mpa、0.18mpa、 0.17mpa、0.16mpa、0.15mpa、0.14mpa、0.13mpa、0.12mpa和0.11mpa,下限独立地选自0.45mpa、0.40mpa、0.35mpa、0.30mpa、0.25mpa、 0.20mpa、0.19mpa、0.18mpa、0.17mpa、0.16mpa、0.15mpa、0.14mpa、0.13mpa、0.12mpa、0.11mpa和0.10mpa。

17、优选地,所述再生反应的压力为0.1-0.2mpa。

18、可选地,所述再生反应的水质量空速为0.1-5.0h-1。

19、可选地,所述再生反应的水质量空速的上限独立地选自5.0h-1、4.75h-1、 4.5h-1、4.25h-1、4.0h-1、3.75h-1、3.5h-1、3.25h-1、3.0h-1、2.9h-1、2.8h-1、 2.7h-1、2.6h-1、2.5h-1、2.4h-1、2.3h-1、2.2h-1、2.1h-1、2.0h-1、1.9h-1、 1.8h-1、1.7h-1、1.6h-1、1.5h-1、1.4h-1、1.3h-1、1.2h-1、1.1h-1、1.0h-1、 0.75h-1、0.5h-1和0.25h-1,下限独立地选自4.75h-1、4.5h-1、4.25h-1、4.0 h-1、3.75h-1、3.5h-1、3.25h-1、3.0h-1、2.9h-1、2.8h-1、2.7h-1、2.6h-1、2.5 h-1、2.4h-1、2.3h-1、2.2h-1、2.1h-1、2.0h-1、1.9h-1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种酸性分子筛催化剂的再生方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性分子筛催化剂为选自氢型ZSM-5分子筛、氢型Y分子筛、氢型ZSM-35分子筛、氢型β分子筛、氢型丝光沸石分子筛和氢型MCM-22分子筛中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的温度为120-400℃;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的压力为0.1-0.5MPa;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的水质量空速为0.1-5.0h-1;

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的时间为0.5-5天;

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应在载气的存在下进行;

8.一种由甲氧基乙酸甲酯催化制备乙醇酸甲酯的方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述水解反应的温度为160-200℃;>...

【技术特征摘要】

1.一种酸性分子筛催化剂的再生方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性分子筛催化剂为选自氢型zsm-5分子筛、氢型y分子筛、氢型zsm-35分子筛、氢型β分子筛、氢型丝光沸石分子筛和氢型mcm-22分子筛中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的温度为120-400℃;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生反应的压力为0.1-0.5mpa;

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪友明朱文良刘中民
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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