TS-1催化丁酮氨肟化反应新工艺研究
发布时间：2021-03-18 22:03
丁酮肟是重要的有机合成中间体与化工产品,目前工业上丁酮肟主要以TS-1为催化剂经氨肟化反应制得,但是该工艺存在诸如在工业生产中催化剂难以分离、堵塞膜孔以及反应时间长等问题。在本文中,通过对氨肟化过程的系统研究确定了最佳反应条件;制备了负载型TS-1/SiO2催化剂,设计了固定床反应器,将负载型催化剂填充其中,大大降低了反应所需时间。采用固定床反应器,对丁酮氨肟化反应的连续过程进行了探索。（1）通过水热合成法制备TS-1催化剂,并使用SiO2作为载体制备负载型TS-1催化剂。对两种催化剂均采用比表面积及孔径分析、紫外可见反射光谱（UV-Vis）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等方法进行表征,表征结果为后续研究奠定基础。（2）通过将自制的TS-1催化剂应用于丁酮氨肟化的间歇反应过程中,确定了最佳的反应条件。在反应物摩尔比丁酮:过氧化氢:氨=1:1.2:2,反应温度70℃,TS-1量7.5 g/（mol 丁酮）,双氧水、氨水流加,流加时间1.5 h,流加完毕后继续反应1.5 h,以叔丁醇做溶剂,溶剂的质量在m（叔丁醇）:m（水）=1:1时有最佳的反应效果,此时丁酮...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１ＺＳＭ－５孔道结构图
?北京化工大学专业学位硕士研宂生学位论文???温和、产物选择性佳［４（）］，因此被广泛应用于精细化工、环保、石化等相关领域中。??１．２．１?ＴＳ－１的结构??ＴＳ－１分子筛是一种在骨架中包含Ｔｉ原子的沸石分子筛，具有ＭＦＩ拓扑结构，并??且具有与ＺＳＭ－５分子筛相同的三维孔道结构。ＴＳ－１分子筛是一种正交晶系，它由“Ｚ”??型通道和横穿该通道的椭圆形通道组成。分子筛孔道结构如图１－１所示［４１］。??ｌ＾＾ｏｏ??图１－１ＺＳＭ－５孔道结构图。??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｈａｎｎｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＺＳＭ－５??ＴＳ－１分子筛具有两种不同的三维十元环形孔道［４２］：?（１）尺寸为０．５１Ｘ０．５４ｍｎ的??Ｓ形弯曲的十元环形孔道，叫做［１００］晶面；（２）尺寸为０．５３Ｘ０．５５?ｎｍ的线性十元环??形孔道，叫做［０１０］晶面。图１－２、１－３所示为ＴＳ－１分子筛［１００］晶面与［０１０］晶面的结构??示意图。??图１－２ＴＳ－１［１００］晶面图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＴＳ－１?［１００］?ｃｒｙｓｔａｌ?ｐｌａｎｅ??８??
?第一章文献综述???＿??图１－３ＴＳ－１?［１０１］晶面图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆＴＳ－１?［１０１］?ｃｒｙｓｔａｌ?ｐｌａｎｅ??在ＴＳ－ｌ分子筛中，Ｔｉ原子高度分散于分子筛的骨架中，因此只能形成??－Ｓｉ－０－Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ－结构，不存在－０－Ｔｉ－０－［４３］，其结构如下：??图１４ＴＳ－１骨架结构??Ｆｉｇ．?１－４?ＴＳ－ｌ?ｓｋｅｌｅｔｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ＴＳ－１结构中主要有两种类型的Ｔｉ－０结构［４４］。其中一种包含１个键角为１６０°的??Ｓｉ－０－Ｔｉ键和３个键角为１４０°的Ｓｉ－０－Ｔｉ键；另外一种各包含２个键角为１４０°和１６０°??的Ｓｉ－０－Ｔｉ键，其结构见下。当ＴＳ－１子筛与其他分子反应时，Ｓｉ－０或Ｔｉ－０键容易断??裂，形成活性更强的Ｓｉ－ＯＨ键或Ｔｉ－０－ＯＨ键??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低能耗制备硫酸羟胺的工艺研究[J]. 杜昕洋,龙波,刘乐乐,张卫东. 高校化学工程学报. 2018(01)
[2]干胶法制备钛硅沸石及其催化性能[J]. 王维海,李钢,刘丽萍,陈永英. 催化学报. 2012(07)
[3]锅炉给水处理中的化学除氧剂[J]. 丁姗姗,曹顺安,胡家元. 工业水处理. 2010(04)
[4]国内外己内酰胺生产技术进展[J]. 李玉芳,李明. 上海化工. 2007(09)
[5]丁酮肟的应用及合成进展[J]. 李猛,刘俊东,那宏壮. 化学工程师. 2006(07)
[6]气固相法制备的高效Ti-ZSM-5沸石的表征和催化性能[J]. 刘民,高健,郭新闻,王祥生,李灿,冯兆池. 化工学报. 2006(04)
[7]环己酮氨肟化反应中失活TS-1催化剂上沉积物的物化表征[J]. 张向京,王燕,杨立斌,辛峰. 燃料化学学报. 2006(02)
[8]TS-1催化丁酮氨氧化制丁酮肟反应过程[J]. 张洁,王莅,许文. 化学工业与工程. 2005(04)
[9]钛硅-1分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟工艺的研究[J]. 孙斌,朱丽. 石油炼制与化工. 2001(09)
[10]肟类除氧剂及其应用[J]. 胡仁道. 华东电力. 2000(08)
博士论文
[1]钛硅分子筛TS-1催化环己酮氨肟化过程分析[D]. 张向京.天津大学 2006
硕士论文
[1]肟水解反应—分离耦合技术的研究[D]. 吴井龙.北京化工大学 2016
[2]干胶转化法合成TS-1分子筛及对丁酮氨氧化反应的催化性能[D]. 吴梦佳.华东理工大学 2014
[3]酮肟及其应用于盐酸羟胺的合成工艺研究[D]. 陈武威.浙江大学 2013
[4]酮肟水解制备羟胺盐工艺[D]. 陈林.湘潭大学 2009
[5]肟水解反应耦合渗透汽化膜反应器研究[D]. 姜德强.北京化工大学 2007
本文编号：3089001
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１ＺＳＭ－５孔道结构图
?北京化工大学专业学位硕士研宂生学位论文???温和、产物选择性佳［４（）］，因此被广泛应用于精细化工、环保、石化等相关领域中。??１．２．１?ＴＳ－１的结构??ＴＳ－１分子筛是一种在骨架中包含Ｔｉ原子的沸石分子筛，具有ＭＦＩ拓扑结构，并??且具有与ＺＳＭ－５分子筛相同的三维孔道结构。ＴＳ－１分子筛是一种正交晶系，它由“Ｚ”??型通道和横穿该通道的椭圆形通道组成。分子筛孔道结构如图１－１所示［４１］。??ｌ＾＾ｏｏ??图１－１ＺＳＭ－５孔道结构图。??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｈａｎｎｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＺＳＭ－５??ＴＳ－１分子筛具有两种不同的三维十元环形孔道［４２］：?（１）尺寸为０．５１Ｘ０．５４ｍｎ的??Ｓ形弯曲的十元环形孔道，叫做［１００］晶面；（２）尺寸为０．５３Ｘ０．５５?ｎｍ的线性十元环??形孔道，叫做［０１０］晶面。图１－２、１－３所示为ＴＳ－１分子筛［１００］晶面与［０１０］晶面的结构??示意图。??图１－２ＴＳ－１［１００］晶面图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＴＳ－１?［１００］?ｃｒｙｓｔａｌ?ｐｌａｎｅ??８??
?第一章文献综述???＿??图１－３ＴＳ－１?［１０１］晶面图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆＴＳ－１?［１０１］?ｃｒｙｓｔａｌ?ｐｌａｎｅ??在ＴＳ－ｌ分子筛中，Ｔｉ原子高度分散于分子筛的骨架中，因此只能形成??－Ｓｉ－０－Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ－结构，不存在－０－Ｔｉ－０－［４３］，其结构如下：??图１４ＴＳ－１骨架结构??Ｆｉｇ．?１－４?ＴＳ－ｌ?ｓｋｅｌｅｔｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ＴＳ－１结构中主要有两种类型的Ｔｉ－０结构［４４］。其中一种包含１个键角为１６０°的??Ｓｉ－０－Ｔｉ键和３个键角为１４０°的Ｓｉ－０－Ｔｉ键；另外一种各包含２个键角为１４０°和１６０°??的Ｓｉ－０－Ｔｉ键，其结构见下。当ＴＳ－１子筛与其他分子反应时，Ｓｉ－０或Ｔｉ－０键容易断??裂，形成活性更强的Ｓｉ－ＯＨ键或Ｔｉ－０－ＯＨ键??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低能耗制备硫酸羟胺的工艺研究[J]. 杜昕洋,龙波,刘乐乐,张卫东. 高校化学工程学报. 2018(01)
[2]干胶法制备钛硅沸石及其催化性能[J]. 王维海,李钢,刘丽萍,陈永英. 催化学报. 2012(07)
[3]锅炉给水处理中的化学除氧剂[J]. 丁姗姗,曹顺安,胡家元. 工业水处理. 2010(04)
[4]国内外己内酰胺生产技术进展[J]. 李玉芳,李明. 上海化工. 2007(09)
[5]丁酮肟的应用及合成进展[J]. 李猛,刘俊东,那宏壮. 化学工程师. 2006(07)
[6]气固相法制备的高效Ti-ZSM-5沸石的表征和催化性能[J]. 刘民,高健,郭新闻,王祥生,李灿,冯兆池. 化工学报. 2006(04)
[7]环己酮氨肟化反应中失活TS-1催化剂上沉积物的物化表征[J]. 张向京,王燕,杨立斌,辛峰. 燃料化学学报. 2006(02)
[8]TS-1催化丁酮氨氧化制丁酮肟反应过程[J]. 张洁,王莅,许文. 化学工业与工程. 2005(04)
[9]钛硅-1分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟工艺的研究[J]. 孙斌,朱丽. 石油炼制与化工. 2001(09)
[10]肟类除氧剂及其应用[J]. 胡仁道. 华东电力. 2000(08)
博士论文
[1]钛硅分子筛TS-1催化环己酮氨肟化过程分析[D]. 张向京.天津大学 2006
硕士论文
[1]肟水解反应—分离耦合技术的研究[D]. 吴井龙.北京化工大学 2016
[2]干胶转化法合成TS-1分子筛及对丁酮氨氧化反应的催化性能[D]. 吴梦佳.华东理工大学 2014
[3]酮肟及其应用于盐酸羟胺的合成工艺研究[D]. 陈武威.浙江大学 2013
[4]酮肟水解制备羟胺盐工艺[D]. 陈林.湘潭大学 2009
[5]肟水解反应耦合渗透汽化膜反应器研究[D]. 姜德强.北京化工大学 2007
本文编号：3089001
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