在反應溫度380℃,反應壓力0.8MPa條件下,碱合究考查了不同Mg含量的成工催化劑對吡啶堿收率的影響,具體結果如表3所示。艺研
從表3可以看出,吡啶隨著Mg含量的碱合究增加,吡啶堿收率增加,成工當MgO∶Al2O3=0.5∶1時,艺研吡啶堿收率最高為85.4%,吡啶進一步增加Mg含量,碱合究吡啶堿收率呈下降趨勢,成工這主要是艺研因為分子篩中引入Mg後,比表麵積增大,吡啶分子篩中活性中心增多,碱合究從而使吡啶堿收率增加,成工但隨著Mg含量的增加,吡啶堿收率下降,這可能是由於Mg含量增加,分子篩酸強度增加,催化劑積碳失活,同時過量的Mg容易堵塞孔道,造成收率下降。
在催化劑中MgO∶Al2O3=0.5∶1,反應溫度380℃,反應壓力為0.8MPa條件下,我們考查了催化劑用量對反應的影響,具體結果如圖1所示。
從圖1可以得出,隨著催化劑用量的增加,吡啶堿的收率增加,進一步增加催化劑用量,吡啶堿收率呈下降趨勢,這可能是由於隨著催化劑用量的增加,酸性中心增多,促進吡啶堿的生成,但催化劑用量進一步增加,副產物的生成也增加,從而附著在酸性中心上,使催化劑的活性降低,造成收率下降。
在催化劑MgO∶Al2O3=0.5∶1,反應溫度380℃,反應壓力0.8MPa,催化劑用量5%的條件下,我們考查了物料配比對反應的影響,具體結果如表4所示。
從表4可以看出,增加甲醛的用量,吡啶堿收率增加,當甲醛∶乙醛∶氨氣=1.2∶1∶3時,吡啶堿收率最高,為85.9%,進一步增加甲醛和氨氣量,吡啶堿收率下降,這可能是隨著甲醛用量增加,物料濃度增多,有利於正反應進行,因而吡啶堿收率增加,而進一步增加甲醛用量,在高溫下,甲醛濃度的增加也促進了甲醛自聚反應的發生,副產物附著在催化劑的活性位,使催化劑活性降低。
在甲醛︰乙醛︰氨氣=1.2∶1∶3,催化劑中MgO︰Al2O3=0.5∶1,催化劑用量5%,反應壓力0.8MPa,催化劑用量5%的條件下,我們考查了反應溫度對反應的影響,具體結果如圖2所示。
從圖2可以得出,隨著反應溫度的增加,吡啶堿收率增加,進一步增加反應溫度,吡啶堿收率下降,主要是由於隨著反應溫度的增加,反應速率增加,從而使吡啶堿的收率增加,進一步增加反應溫度,甲醛、乙醛自聚反應同樣增加,副產物增多,使催化劑失活,因而反應收率下降。
在甲醛∶乙醛∶氨氣=1.2∶1∶3,催化劑中MgO∶Al2O3=0.5∶1,反應溫度400℃,催化劑用量為5%的條件下,我們考查了反應壓力對反應的影響,結果如圖3所示。
從圖3可以得到,隨著反應壓力的增加,吡啶堿收率增加,進一步增加反應壓力,吡啶堿收率下降,隻是由於壓力增加,使化學平衡向著氣體分子數減小的方向移動,從而有利於吡啶堿的生成,隨著壓力的進一步增加,副產物增加,造成催化劑失活,吡啶堿收率下降。
通過對催化劑中Mg含量、催化劑用量、原材料摩爾比、反應溫度、反應壓力的影響,篩選出合適的反應條件。反應的最優條件為MgO∶Al2O3摩爾比0.5,催化劑用量5%,甲醛∶乙醛∶氨氣為1.2∶1∶3,反應溫度為400℃,反應壓力為1MPa,吡啶堿收率達到85.9%。
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