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乙醇是一种重要的化工原料,同时也是一种消耗量巨大的清洁燃料。目前,乙醇的生产主要采用传统粮食发酵法和乙烯水合法,其中粮食发酵法需消耗大量珍贵的粮食,乙烯水合法需消耗昂贵且日渐枯竭的石油资源。目前,煤基醋酸的价格低廉、产能严重过剩、下游需求趋于饱和。开发醋酸制乙醇的新工艺既能利用醋酸的过剩产能,又能创造巨大的经济效益和环境效益。本研究优选醋酸间接催化加氢法制备乙醇,即醋酸先与醇类酯化然后进行醋酸酯的催化加氢反应,具体研究工作如下:1) Cu-Zn/Al2O3催化剂的表征催化剂的表征选用了ICP(电感耦合等离子)、XRD (X光线衍射)、BET(比表面积)、H2-TPR(氢气程序升温还原)四种手段。催化剂的主要成分为Cu,其质量分数(以CuO计)为53.8%,A1203载体的质量分数为17.1%,助催化剂ZnO的质量分数为1.6%。CuO主要以无定型态存在,在载体表面具有良好的分散性。催化剂的BET比表面积87.35m2/g,平均吸附孔径为9.43nm,2~10nm的孔所占比例最大且分布均匀。H2-TPR测试表明催化剂的还原经历了Cu2+→Cu+→Cu0的过程,理论上221~305℃是较合适的还原温度。2)乙酸乙酯加氢制乙醇本征动力学催化剂的性能测定在等温积分管式反应器中进行,并考察了温度(t)、压力(p)、乙酸乙酯质量液时空速(LHSV)、氢酯比(以物质的量计)对催化剂性能的影响。单因素法得到的最佳条件是t=210℃、p=3. LHSV=1.0g/(g·h),氢酯比=30,此时乙酸乙酯转化率达97.3%,乙醇选择性达99.4%。同时在t=80~230℃,p=1.0~5.0MPa, LHSV=0.7~1.9g/(g·h),氢酯比=20~50的条件范围内设计了L9(34)正交试验以获得动力学数据。借助MATLAB软件,以四阶五级龙格-库塔-费尔贝格(Runge-Kutta-Felhberg)数值积分方法、列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt)算法拟合出Cu-Zn/Al2O3催化剂上乙酸乙酯加氢制乙醇的幂律型本征动力学方程。