呋喃是一種重要的有機中間體,廣泛應用于許多重要的有機合成與藥物生產中。糠醛是一種廉價易得的有機化工原料。我公司對糠醛脫羰基生成呋喃經過多年的研究,開發(fā)出了FHO-80糠醛脫羰制呋喃催化劑,該催化劑是以γ-Al2O3為載體,以Pd為活性組分,并添加多種助劑制成的。該催化劑具有糠醛轉化率高、呋喃選擇性高、抗積碳能力強、機械強度高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
一、性能特點
1.轉化率高:反應初期床層260℃時,糠醛轉化率為95~100%;當糠醛轉化率低于80%時,可提高床層溫度來提高轉化率;當床層溫度升高至360℃,糠醛轉化率低于80%時,須對催化劑進行燒炭再生。
2.選擇性高:糠醛生成糠醇、二甲基呋喃,糠醛熱裂解等的副反應較少,因此呋喃選擇性高達96%以上。
3.使用周期長:使用周期大于一個月,大大延長了催化劑燒炭再生的時間,從而節(jié)約了能耗,增加了呋喃的年產量,同時延長了催化劑的使用壽命。
4.抗積碳能力強:在生產過程中加入多種助劑,強烈地遏制了催化劑上的積碳反應,使其有了較強的抗積碳能力。
5.使用壽命長:正常操作條件下,脫氧催化劑可用二年以上。
二、物化性能及指標
物性參數(shù)
外 觀
藍灰色球狀物
主要組分
Pd、Pt、Al2O3、助劑
粒 度(mm)
Ф2~3
強 度(N/cm)
≥60.0
堆 密 度(kg/L)
0.70±0.02
性能指標
轉 化 率(%)
≥95.0
呋喃選擇性(%)
≥96.0
三、反應原理
糠醛汽化后與H2混合,經過電加熱爐進步升溫后進入反應器,在貴金屬催化劑的作用下,糠醛脫去羰基生成呋喃和一氧化碳,該反應是吸熱反應。由于糠醛極性大,吸附在催化劑表面屬于化學吸附,放出大量的熱。反應總體上呈微放熱反應。主反應方程式如下:
C5H4O2 → C4H4O + CO △H=27.248kJ/mol
在反應條件下發(fā)生的主要副反應有:
C5H4O2 + 2H2 → C5H6O + H2O
C5H4O2 + H2 → C5H6 O2
2CO → CO2 + C
C5H4O2 → CO2 + 4C+ 2H2
前兩個加氫反應屬于放熱反應,后兩個積碳反應屬于吸熱反應,反應溫度越高越容易積碳。
四、使用條件
1.糠醛液空速:0.20~0.60 h-1。
2.使用溫度:260~360 ℃。
3.操作壓力:常壓~0.1 MPa。
4.H2:糠醛(mol)=1.2:1。