甲醇、乙醇合成异丁醛催化剂的研究进展

异丁醛是一种重要的化工原料,可以合成异丁醇、新戊二醇、异丁烯、甲基丙烯酸等高附加值的化工产品。本文重点叙述了甲醇、乙醇一步法合成异丁醛催化剂的研究进展,并对催化剂的发展进行了展望。     

一步法催化合成异丁醛

文章介绍了甲醇和乙醇或甲醇和正丙醇一步法合成异丁醛的工艺，并说明催化剂用量和其他反应条件对转化率和选择性的影响。     

Cu/Zn/Al催化甲醇乙醇一步合成异丁醛

采用水热合成-并流共沉淀法制备了CuO-ZnO-Al_2O_3三元催化剂用于甲醇乙醇一步合成异丁醛反应。通过H_2-TPR、XRD、BET对CuO-ZnO-Al_2O_3进行了详细的表征,并考察了CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂催化合成异丁醛时的n(甲醇)∶n(乙醇)、反应温度及反应压力等条件对催化活性的影响。结果表明,反应温度为250℃、反应压力为2.3 MPa、n(甲醇)∶n(乙醇)=2.7∶1,乙醇转化率最高可达95.1%,异丁醛收率为69.8%。与共沉淀CuO/ZnO/Al_2O_3催化剂进行对比,结果表明,反应时间360 h,以CuO-ZnO-Al_2O_3为催化剂时,乙醇转化率最高为78.1%,异丁醛收率为45.9%;以CuO/ZnO/Al_2O_3为催化剂时,乙醇转化率最高为70.5%,异丁醛收率为39.9%。水热合成-并流共沉淀法制备的CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂具有更优异的催化活性。     

助剂对V基催化剂甲醇-乙醇一步合成异丁醛的影响

在柠檬酸存在条件下,采用偏钒酸铵、硝酸钙、硝酸铁和硝酸镁为原料,通过沉淀法合成了V-Ca、V-Mg和V-Fe氧化物催化剂。同时,对比研究了V-Ca、V-Mg和V-Fe氧化物催化剂催化甲醇-乙醇一步合成异丁醛性能。结果表明,与加入Ca和Mg相比,加入Fe可以促进异丁醛的合成。在相同实验条件下,采用V-Ca和V-Mg催化剂时,乙醇转化率分别为48.7%和55.1%,异丁醛选择性分别为13.7%和13.5%,而采用V-Fe催化剂,乙醇转化率和异丁醛选择性分别为86.7%和32.4%。BET和SEM表征结果显示,Ca、Mg和Fe的加入影响催化剂的表面积和形貌。     

低碳醇合成异丁醛催化剂的研究进展

异丁醛是一种重要的化工有机原料,广泛用作为溶剂或增塑剂。本文综述了近年甲醇-乙醇一步合成异丁醛催化剂研究进展,并对催化剂发展进行展望。     

异丁醛(IBA)的合成

甲醇与乙醇或正丙醇一步合成异丁醛,甲醇与正丙醇反应,催化剂为负载钒的TiO2,反应的转化率能够达到98.9%,异丁醛的产率可达64.2%。甲醇与乙醇反应,催化剂分别为V2O5/TiO2-SiO2,CuO-ZnO/Al2O3,CuO-MnO/Al2O3时,反应的转化率分别能达98%、93.1%、93.69%,异丁醛的选择性分别能达85%、53.1%、71%。     

从甲醇一步催化合成异丁醛

甲醇可与正丙醇或乙醇一步合成异丁醛。甲醇与正丙醇反应，催化剂为负载钒的氧化钛，反应转化率高达９０％，异丁醛的产率可达６０％，副产物为少量的丙醛，丙烷和丁烷，甲醇与乙醇反应，催化剂为Ｖ２Ｏ５／ＴｉＯ２－ＳｉＯ２，在常压及３５０℃条件下，催化剂的化性能最好。就总转化率和产物选择性来说均比其他催化剂体系优越。     

带荧光基团蒽的异丁醛、正庚醛、正丁醛Resorcinarenes母体衍生物的合成研究

合成了异丁醛、正庚醛、正丁醛Resorcinarenes母体，经酯衍生化后，分别同9－蒽甲醇反应，合成了带荧光基团蒽的异丁醛、正庚醛、正丁醛Resorcinarenes母体衍生物。     

由异丁醛合成甲基丙烯酸甲酯

采用异丁醛合成甲基丙烯酸甲酯分三个步骤进行。先是将异丁醛空气氧化成异丁酸,再将异丁酸氧化脱氢成甲基丙烯酸,最后是用甲醇酯化得甲基丙烯酸甲醇。整个反应的关键是异丁酸氧化脱氢催化剂的选择。作者采用铁、铋、铅的磷酸盐作催化剂,在转化率、选择性和单程收率上均赶上和超过文献水平,并且反应温度也低。异丁醛是丙烯羰基合成正丁醛时的副产品,因而采用此法原料丰富,成本低廉,由于不用氢化氰(或钠)生产条件得以改善,对空气和水源的污染亦少。     

低碳醇一步法合成烃类衍生物

甲醇乙醇一步催化合成烃类衍生物，催化剂为五氧化二钒。反应在常压、350℃条件下进行。原料甲醇与乙醇的摩尔比为2：1。反应物乙醇转化率高达94．04％，异丁醛的收率达22．88％，乙醛收率达64．68％。丙醮收率达12．56％，由GC-MS分析结果表明反应产物中还含有产物丙醇、甲醛、甲酯、烯醛、3-甲基丁醇、2-甲基丁醛。