熊 莲,罗彩容,郭海军,陈新德,陈 勇
(1.中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广东广州510640;2.中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;3.中国科学院广州分院,广东广州,510640)
C5~C10醇是合成增塑剂及其它多种精细化工产品的重要原料[1],称为增塑剂醇,目前主要以丙烯或丁烯为原料经羰基合成反应制得。随着石油资源日益枯竭,研究和开发增塑剂醇制备的新原料和新工艺迫在眉睫。
合成气主要成分为CO和H2,由合成气一步法催化合成混合醇是国内外能源化工领域的研究热点,已经开发出多种相关的催化剂体系[2-4]。但目前的研究主要集中在合成气制备低碳混合醇方面,制备增塑剂醇的报道很少见。国内仅有焦桂萍等[5-6]采用活性炭为载体制备了15%Co/AC1、15Co%/AC2和Co2La2Zr/AC催化剂,并考察了CO加氢反应制备高碳混合醇的催化性能,但还没有具有产业化可行性的研究成果。
增塑剂醇的合成涉及C—O键解离吸附、C—O键非解离吸附、C—C键形成、碳链增长、水煤气变换反应以及加氢反应等复杂过程,相对合成低碳醇来说,必须考虑各组分间的相互作用和协同效应才能解决催化反应机理中的碳链增长问题,也因此合成增塑剂醇的催化剂应由多组分构成,包括主活性组分、载体或助剂[7-8]。催化剂的主活性组分以其特有的化学性质对催化反应过程的活性和选择性起决定性的作用[9-10]。如Cu是合成甲醇的活性成分,有利于CO的非解离吸附;Co或Fe组分有利于CO的解离吸附[11],促使单碳中间体CHx*的形成,使高活性状态的单碳中间体相互结合,形成C—C键,实现碳链增长;……