呋喃是一种重要的有机中间体,广泛应用于许多重要的有机合成与药物生产中。糠醛是一种廉价易得的有机化工原料。我公司对糠醛脱羰基生成呋喃经过多年的研究,开发出了FHO-80糠醛脱羰制呋喃催化剂,该催化剂是以γ-Al2O3为载体,以Pd为活性组分,并添加多种助剂制成的。该催化剂具有糠醛转化率高、呋喃选择性高、抗积碳能力强、机械强度高、热稳定性好等优点。
一、性能特点
1.转化率高:反应初期床层260℃时,糠醛转化率为95~100%;当糠醛转化率低于80%时,可提高床层温度来提高转化率;当床层温度升高至360℃,糠醛转化率低于80%时,须对催化剂进行烧炭再生。
2.选择性高:糠醛生成糠醇、二甲基呋喃,糠醛热裂解等的副反应较少,因此呋喃选择性高达96%以上。
3.使用周期长:使用周期大于一个月,大大延长了催化剂烧炭再生的时间,从而节约了能耗,增加了呋喃的年产量,同时延长了催化剂的使用寿命。
4.抗积碳能力强:在生产过程中加入多种助剂,强烈地遏制了催化剂上的积碳反应,使其有了较强的抗积碳能力。
5.使用寿命长:正常操作条件下,脱氧催化剂可用二年以上。
二、物化性能及指标
物性参数
外 观
蓝灰色球状物
主要组分
Pd、Pt、Al2O3、助剂
粒 度(mm)
Ф2~3
强 度(N/cm)
≥60.0
堆 密 度(kg/L)
0.70±0.02
性能指标
转 化 率(%)
≥95.0
呋喃选择性(%)
≥96.0
三、反应原理
糠醛汽化后与H2混合,经过电加热炉进步升温后进入反应器,在贵金属催化剂的作用下,糠醛脱去羰基生成呋喃和一氧化碳,该反应是吸热反应。由于糠醛极性大,吸附在催化剂表面属于化学吸附,放出大量的热。反应总体上呈微放热反应。主反应方程式如下:
C5H4O2 → C4H4O + CO △H=27.248kJ/mol
在反应条件下发生的主要副反应有:
C5H4O2 + 2H2 → C5H6O + H2O
C5H4O2 + H2 → C5H6 O2
2CO → CO2 + C
C5H4O2 → CO2 + 4C+ 2H2
前两个加氢反应属于放热反应,后两个积碳反应属于吸热反应,反应温度越高越容易积碳。
四、使用条件
1.糠醛液空速:0.20~0.60 h-1。
2.使用温度:260~360 ℃。
3.操作压力:常压~0.1 MPa。
4.H2:糠醛(mol)=1.2:1。