摘要: 通过生物基路线制备丙烯酸及酯具有潜在的经济效益,同时对化石资源的绿色替代具有重要意义。考察了X,Y,ZSM-5等沸石分子筛经过钾、钙、钴等金属离子交换改性后,在乳酸甲酯脱水制备生物基丙烯酸甲酯过程中的催化性能。试验结果表明K离子改性Y沸石分子筛对产物的选择性高,而ZSM-5类具有较高的转化率,但是选择性低。分析结果说明:Y分子筛催化剂的高选择性与其特有的骨架结构相关。沸石分子筛催化剂需要通过金属离子的交换才能调整到适当的酸碱性实现最佳催化的效果。在上述结论的基础上,以钾离子改性的NaY分子筛为催化剂,对反应温度,反应空速等反应条件进行了优化,得到了较高的丙烯酸甲酯得率。
关键词:丙烯酸甲酯;乳酸甲酯;分子筛;离子交换
目录
中文摘要…………………………………………………………………………………………2
英文摘要…………………………………………………………………………………………3
目录………………………………………………………………………………………………4
绪论…………………………………………………………………………………………6
1.1 丙烯酸的合成路线……………………………………………………………………7
1.1.1 氯乙醇法和氰乙醇法…………………………………………………………7
1.1.2 乙炔法(Reppe法)…………………………………………………………8
1.1.3 二卤代丙酸酯法………………………………………………………………8
1.1.4 丙烯直接氧化法………………………………………………………………9
1.1.5乳酸及其酯类直接脱水法……………………………………………………11
1.1.5.1乳酸的发酵……………………………………………………………11
1.1.5.2乳酸的分离提纯工艺…………………………………………………13
1.1.5.3乳酸及其酯类直接脱水法……………………………………………14
1.2路线选择………………………………………………………………………………16
1.3反应机理………………………………………………………………………………17
实验部分……………………………………………………………………………………18
2.1实验仪器与原料………………………………………………………………………18
2.2 催化剂的制备……………………………………………………………………… 18
2.3 乳酸甲酯脱水制备丙烯酸甲酯和丙烯酸的反应………………………………… 18
2.4 产品分析方法……………………………………………………………………… 19
3. 结果与讨论…………………………………………………………………………………19
3.1原料掺水量对反应和催化3的影响………………………………………………… 19
3.2温度对反应和催化剂的影响…………………………………………………………20
3.3载气N2对反应和催化剂的影响……………………………………………………… 21
3.4进料速度对反应和催化剂的影响……………………………………………………22
3.5含水原料对催化剂稳定性的影响……………………………………………………23
总结与展望…………………………………………………………………………………24
致谢…………………………………………………………………………………………… 25
参考文献……………………………………………………………………………………… 26