磷钨酸催化过氧化氢氧化环己烯制备己二酸
本文关键词：磷钨酸催化过氧化氢氧化环己烯制备己二酸
【摘要】：己二酸是合成尼龙66和聚氨酯的重要原料,传统工业合成法中最主要的是环己烷硝酸氧化法,其次是环己烯法和苯酚法,国内这三种生产工艺所占比重分别为93%、4%和3%。环己烷硝酸氧化法污染严重且腐蚀设备,苯酚法近几年来也面临退出市场的可能。而采用过氧化氢氧化环己烯直接制备己二酸的工艺是将来很有希望的工业合成法。一方面是因为该工艺路线短,投资成本低;另外一方面是该路线清洁友好。该氧化过程采用的催化剂主要是钨系催化剂,如钨酸钠、磷钨酸等。然而,该氧化反应的工艺条件并没有得到优化,且哪些因素的影响是主要的,哪些是次要的也没有一致的观点。另外,采取哪些措施能够有效的提高己二酸的产率也是研究的热点,其中如何抑制过氧化氢的无效分解更是有待解决的难点。因此,本论文选用30%H2O2为氧化剂,以磷钨酸为催化剂,对反应的工艺条件逐一进行考查,优化出最佳工艺条件,并通过正交实验确定几个重要的影响因素的主次。通过对过氧化氢的分解速率的考查,经过合理假设建立反应体系下过氧化氢分解反应动力学模型,再经过理论计算得出过氧化氢在反应过程中的消耗动力学参数,并与过剩碘量法进行比较,以其获得任意时刻其残留量的准确信息,为合理确定反应终止时间提供依据。另外,通过对几种常见的酸性、中性和碱性添加剂的考查,筛选出提高己二酸产率的有效添加剂。
【关键词】：磷钨酸 过氧化氢 己二酸 添加剂
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;TQ225.146
【目录】：
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 1 文献综述12-23
- 1.1 己二酸概述12-13
- 1.2 己二酸的市场情况13
- 1.3 己二酸的传统工业合成法13-14
- 1.3.1 苯酚法13-14
- 1.3.2 环己烷空气氧化的三种工艺法14
- 1.4 己二酸的新型合成方法14-17
- 1.4.1 丁二烯法14-15
- 1.4.2 生物催化法15
- 1.4.3 仿生催化法15
- 1.4.4 电催化法15-16
- 1.4.5 微波法16
- 1.4.6 钴、锰等催化剂催化法16-17
- 1.4.7 分子筛催化合成己二酸17
- 1.5 环己烯绿色合成己二酸的研究进展17-20
- 1.5.1 钨酸催化剂18
- 1.5.2 钨酸盐催化剂18-19
- 1.5.3 三氧化钨催化剂19
- 1.5.4 钨的杂多酸催化剂19-20
- 1.6 非均相催化剂催化氧化环己烯合成己二酸20-21
- 1.7 开展本课题的目的及意义21-23
- 2 实验部分23-29
- 2.1 试剂与仪器23-24
- 2.2 催化剂反应性能评价24-29
- 2.2.1 实验装置24
- 2.2.2 实验过程24-25
- 2.2.3 过氧化氢残留量的测定25-27
- 2.2.4 产物分析27-29
- 3 H_2O_2氧化环己烯合成己二酸消耗动力学计算与分析29-33
- 3.1 模型建立29
- 3.2 计算与分析29-32
- 3.3 本章小结32-33
- 4 工艺条件对磷钨酸体系催化性能的影响33-45
- 4.1 反应温度的影响33-34
- 4.2 反应时间的影响34-35
- 4.3 投料比的影响35-36
- 4.4 催化剂用量的影响36-37
- 4.5 添加剂的影响37-43
- 4.5.1 草酸添加量对己二酸产率的影响38-39
- 4.5.2 水杨酸添加量对己二酸产率的影响39-40
- 4.5.3 柠檬酸添加量对己二酸产率的影响40-41
- 4.5.4 氯仿对己二酸产率的影响41-42
- 4.5.5 CTAB用量对己二酸产率的影响42-43
- 4.6 正交实验43-44
- 4.7 本章小结44-45
- 结论及工作展望45-46
- 1 本论文主要结论45
- 2 展望45-46
- 参考文献46-51
- 发表论文情况51-52
- 致谢52-53
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