摘要:
以质量分数为80%的浓缩甲醛与丙酸甲酯作为反应原料,研究了所制备催化剂的羟醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反应活性及其副反应情况,并进一步探讨了催化剂稳定性和再生性能.用于制备催化剂的载体经预处理后,形成更为发达的孔结构和吸附表面,负载活性组分和助剂后具有更高的丙酸甲酯转化率和MMA选择性.对CAT-2催化剂,随着反应压力从0.1 MPa升高到0.6 MPa,丙酸甲酯转化率由16.4%升至24.4%,MMA选择性则由93.8%降至85.2%.在选定的反应条件0.3 MPa、350℃、 酯醛比2:1、 进料速率0.4 mL/min下,丙酸甲酯转化率22.3%,MMA选择性91.6%,MMA时空收率可达329.9 g/(kgcat·h).反应过程中,酯、酸通过酯化反应平衡,产物中的丙酸和甲基丙烯酸经分离后可返回作为反应原料.随着酯醛比的减小、操作压力的升高和处理量的降低,MMA选择性有所下降,副反应加剧,特别是在较低的酯醛比下,CO和CO2生成量大幅增加.甲醛可分解生成CO2、H2、CO和甲醇,丙酸甲酯会分解生成少量CO2.180 h反应时间内,该催化剂上甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别维持在78%、18%和90%左右,仅有轻微下降,随着反应的进行,催化剂出现积炭,反应后催化剂热分析表明,烧炭温度在380~450℃间.原位再生后,催化剂活性略高于新鲜催化剂,甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别在83%、19%和90%左右.累积测试263 h反应时长内,催化剂稳定性良好.