仲丁醇脫氫制甲乙酮的Cu-ZnO催化劑

姜廣申 ，胡云峰 ，2，蔡 俊 ，許 鵬 ，叢 亮，方 菲

（1東北石油大學化學化工學院，黑龍江 大慶 163318；2大慶應(yīng)用技術(shù)研究院，黑龍江 大慶 163318；3大慶煉化公司，黑龍江 大慶 163316）

甲乙酮（MEK）是一種重要的性能優(yōu)良的有機溶劑，由于MEK具有低毒、低沸點、溶解性強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于涂料、煉油、染料、醫(yī)藥、清洗劑等工業(yè)，目前又延伸到電子工業(yè)和印刷線路制造等領(lǐng)域[1-3]。同時，MEK也是一種重要的精細化工原料，不僅可以用來生產(chǎn)MEK過氧化物等化工產(chǎn)品，而且是制備甲基烯丙基酮、甲基紫羅蘭酮等香料、抗氧化劑以及某些催化劑的中間體[4-5]。

目前國內(nèi)外工業(yè)上MEK的生產(chǎn)大多數(shù)是通過SBA催化脫氫實現(xiàn)的，比較成熟的MEK生產(chǎn)工藝是首先將正丁烯水合生成SBA，然后由SBA脫氫制取MEK[6]。該工藝采用的催化劑主要是銅基催化劑，包括 Cu/ZnO、Cu/Al2O3、Cu-ZnO/Al2O3、Cu/SiO2和 Cu/Cr2O3等[7-12]。但是采用含有酸性位的 Al2O3和SiO2作為載體時，SBA容易發(fā)生分子內(nèi)脫水生成丁烯，降低了MEK的選擇性；雖然Cr2O3的酸性稍低于Al2O3，但是Cr2O3中的Cr是一種有毒的重金屬，對人體和環(huán)境會造成嚴重危害[13-18]。因此，選擇一種酸堿強度適宜的環(huán)保材料作為銅基催化劑的載體尤為重要。

ZnO是一種優(yōu)良的半導體，具有良好的表面電子性質(zhì)，同時擁有中等強度的Lewis堿性中心，是良好的催化劑載體[14，19-20]。以 ZnO 為載體制備的銅鋅催化劑用于CO2和CO加氫合成甲醇反應(yīng)的研究頗多，然而對Cu和ZnO在該反應(yīng)過程中的作用機理備受爭議，至今沒有達成一致的觀點。在合成甲醇反應(yīng)中，楊上閏等[21]認為ZnO進入CuO的晶格形成了具有精細分散 CuO微粒的(CuZn)O固溶體；……