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环己烯由于含有活泼的C=C键而被广泛应用于各种化工领域,是一种比较重要的化工中间体和生产原料,自1934年首次提出苯选择性加氢制备环己烯的概念后,陆续引起了各国学者的广泛关注。与传统生产环己烯的工艺不同,苯选择性加氢制备环己烯不仅原料成本低、工艺路线简单、副产物环己烷经济价值高,而且还降低了能耗,环境友好,节能高效,因此具有非常广泛的应用前景和生产潜力。但是由于过程热力学的限制,生成的环己烯会继续加氢进而生成环己烷,从而使得环己烯的收率难以提高。日本旭化成公司将该过程工业化所得的苯转化率约在40%左右,达到了80%左右的环己烯选择性。工业化过程使用的钌黑催化剂,价格高昂、比表面小容易烧结失活,而负载型催化剂性能稳定、价格低廉,因此如何制备出催化性能高、选择性较好的负载型催化剂具有很重大的意义。本课题主要研究以SBA-15为载体,并采用ZrO2进行修饰,来制备亲水性的ZrO2-SBA-15载体,添加La助剂的负载型Ru催化剂的制备和优化及其在苯选择加氢过程中的催化性能。首先研究了介孔分子筛SBA-15的制备方法,并进行条件优化。SBA-15由于具有比表面积较大、结构规整、孔径分布较窄等特点而被广泛用于催化加氢过程。SBA-15的制备是在酸性条件下以P123作为表面活性剂,以TEOs作为硅源,经过晶化、焙烧后制备而成。通过酸浓度、表面活性剂与硅源摩尔比、晶化时间、晶化温度和添加扩孔剂等制备条件的优化,合成具有比表面积相对较小、孔容和孔径较大并且高度有序介孔结构的SBA-15分子筛,并将Ru-La通过双溶剂浸渍法负载在前期制备的SBA-15上制得的加氢催化剂在苯选择性加氢过程具有较好的催化效果。其次研究了Zr O2-SBA-15载体的制备条件对加氢反应的影响。ZrO2-SBA-15载体采用水热合成法制得,由此法制得的载体比表面较低、孔径孔容较大,有利于苯选择性加氢制备环己烯。通过对ZrO2修饰量、晶化时间、晶化温度等制备条件进行考察,在较低ZrO2修饰量的情况下,适当的提高晶化温度、延长晶化时间制备的钌基催化剂催化活性较好。结合XRD、N2物理吸附、TEM等表征发现:在ZrO2修饰量较低、晶化温度较高、晶化时间较长的情况下合成的ZrO2-SBA-15含有较多量的四方型氧化锆,从而拥有较多的表面羟基数,亲水性较强,有利于生成的环己烯及时地从催化剂表面脱附,由此制备的Ru基催化剂结构也更规整,环己烯的收率增加。采用最优条件下制备的Ru-La/ZrO2-SBA-15催化剂进行催化反应,在反应条件为0.2g催化剂、150℃、4MPa氢气压力、苯水体积比3:1、0.3MZnSO4溶液、1200rpm转速的情况下,可达到64.0%的苯转化率,及63.9%的环己烯选择性,环己烯收率为40.9%。最后考察了活性组分Ru和助剂La以及反应条件对苯选择性加氢制备环己烯过程的影响,从不同Ru负载量和不同La/Ru比的催化剂催化反应得出的结果可以看出:随着La/Ru比增加,环己烯的收率也随之增加,但La含量继续增加会导致环己烯收率降低。通过在不同的反应条件下所得的结果发现:在苯选择性加氢制备环己烯的过程中,反应时间、反应温度、转速、氢气压力等都对其有一定的影响。