羟醛缩合法制甲基丙烯酸甲酯催化剂研究

摘要：

以质量分数为80％的浓缩甲醛与丙酸甲酯作为反应原料,研究了所制备催化剂的羟醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反应活性及其副反应情况,并进一步探讨了催化剂稳定性和再生性能.用于制备催化剂的载体经预处理后,形成更为发达的孔结构和吸附表面,负载活性组分和助剂后具有更高的丙酸甲酯转化率和MMA选择性.对CAT-2催化剂,随着反应压力从0.1 MPa升高到0.6 MPa,丙酸甲酯转化率由16.4％升至24.4％,MMA选择性则由93.8％降至85.2％.在选定的反应条件0.3 MPa、350℃、 酯醛比2:1、 进料速率0.4 mL/min下,丙酸甲酯转化率22.3％,MMA选择性91.6％,MMA时空收率可达329.9 g/(kgcat·h).反应过程中,酯、酸通过酯化反应平衡,产物中的丙酸和甲基丙烯酸经分离后可返回作为反应原料.随着酯醛比的减小、操作压力的升高和处理量的降低,MMA选择性有所下降,副反应加剧,特别是在较低的酯醛比下,CO和CO2生成量大幅增加.甲醛可分解生成CO2、H2、CO和甲醇,丙酸甲酯会分解生成少量CO2.180 h反应时间内,该催化剂上甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别维持在78％、18％和90％左右,仅有轻微下降,随着反应的进行,催化剂出现积炭,反应后催化剂热分析表明,烧炭温度在380～450℃间.原位再生后,催化剂活性略高于新鲜催化剂,甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别在83％、19％和90％左右.累积测试263 h反应时长内,催化剂稳定性良好.

关键词：MMA、羟醛缩合、催化剂、甲醛、丙酸甲酯

所属期刊栏目：45

分类号：TQ225.24;TQ426(基本有机化学工业)

资助基金：四川省科技计划资助项目2019YJ0267

在线出版日期：2020-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-5,30