苯选择加氢和环己烯水合催化反应过程研究
发布时间:2017-05-06 17:07
本文关键词:苯选择加氢和环己烯水合催化反应过程研究,,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】: 将多步反应集成在同一反应器中进行可以简化工艺、节约资源、减少排放。为此,本文对苯选择加氢制备环己烯、环己烯水合制备环己醇及环己醇氧化制备环己酮等反应进行了研究,并在此基础上对苯选择加氢与环己烯水合反应的集成及环己烯水合与环己醇氧化反应的集成过程进行了初步探索。 研究了操作条件和催化剂制备条件对苯选择加氢制环己烯反应的影响。结果表明,沉淀法制备的4%Ru-1%Zn/纳米SiO2催化剂效果最好,在沉淀剂与Ru的摩尔比为6.8:1,还原温度为300℃,反应温度为120℃,ZnSO4的浓度为0.2 mol·L-1,反应时间为75min时,环己烯的收率和选择性分别达到22.6%和48.9%。采用XRD、比表面及孔隙度、CO化学吸附等手段对催化剂进行了表征。 优化了环己烯水合反应的操作条件,结果表明,以SiO2/Al2O3比为25的HZSM-5分子筛为催化剂,在不使用溶剂时,110℃反应4h,环己醇的收率最高为13.5%。使用溶剂苯乙酮时,环己醇的收率达到17.7%。采用原子吸收光谱、氨程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱对分子筛催化剂进行了表征。 参照环己烯水合反应的操作条件,考察了温度、时间、催化剂TS-1分子筛用量对环己醇氧化反应的影响,H2O2为氧化剂。实验发现,环己酮的收率处在14.8%-17.1%之间。在环己烯水合与环己醇氧化反应的集成过程中,由于HZSM-5分子筛的存在,H2O2在反应加热的过程中几乎就分解完全了,同时,体系中发生了严重的积碳现象,这使得环己酮的最高收率仅为0.825%。因此,将环己烯水合和环己醇氧化集成在一起的反应过程有待进一步深入研究。 对苯选择加氢与环己烯水合反应的集成过程进行了初步研究,结果表明:Ru-Zn/SiO2与HZSM-5催化剂机械混合时,生成了大量的环己烷,而环己烯和环己醇的量却很少。制备了Ru-Zn/HZSM-5负载型催化剂,考察了负载量、还原温度、焙烧温度及添加剂等对催化性能的影响。只有少量环己醇生成,此集成过程有待深入探讨。
【关键词】:苯 环己烯 环己醇 环己酮 选择加氢 水合 氧化 集成
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O643.32
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 绪论10-22
- §1-1 前言10
- §1-2 苯选择加氢反应制备环己烯10-14
- 1-2-1 苯选择加氢催化剂11
- 1-2-2 反应工艺11-13
- 1-2-3 反应机理13-14
- §1-3 环己烯水合反应制备环己醇14-16
- 1-3-1 溶剂的作用14-15
- 1-3-2 沸石分子筛外表面的修饰15
- 1-3-3 反应器形式的改进15
- 1-3-4 反应精馏技术15-16
- §1-4 环己醇脱氢反应制备环己酮16
- §1-5 环己醇氧化反应制备环己酮16-19
- 1-5-1 钼、钨催化系列17-18
- 1-5-2 钛硅分子筛催化剂18
- 1-5-3 其它催化体系18-19
- §1-6 环己烯一步氧化制备环己酮19-20
- §1-7 反应过程集成系统20-21
- §1-8 本文主要内容21-22
- 第二章 实验方法22-28
- §2-1 化学原料与试剂22-23
- §2-2 催化剂制备23
- 2-2-1 苯选择加氢反应用催化剂23
- 2-2-2 环己烯水合反应用催化剂23
- 2-2-3 苯选择加氢与环己烯水合集成反应用催化剂23
- §2-3 活性评价23
- §2-4 产物分析及计算方法23-26
- 2-4-1 SP-3420A型色谱仪及分析条件23-24
- 2-4-2 产物定性分析24
- 2-4-3 产物定量分析24-26
- §2-5 催化剂表征26-28
- 2-5-1 原子吸收光谱26
- 2-5-2 氨程序升温脱附26
- 2-5-3 吡啶吸附红外光谱26-27
- 2-5-4 比表面及孔隙度27
- 2-5-5 CO化学吸附27
- 2-5-6 X射线衍射分析27
- 2-5-7 气相色谱-质谱分析27-28
- 第三章 苯选择加氢和环己烯水合反应过程热力学分析28-33
- §3-1 环己烯水合反应过程的热力学分析28-31
- 3-1-1 热力学模型28-29
- 3-1-2 计算方法29-30
- 3-1-3 结果与讨论30-31
- §3-2 苯选择加氢反应过程的热力学分析31-33
- 3-2-1 前言31
- 3-2-2 平衡常数的计算方法31-32
- 3-2-3 结果与讨论32-33
- 第四章 苯选择加氢制环己烯催化反应过程研究33-41
- §4-1 前言33
- §4-2 结果与讨论33-40
- 4-2-1 反应时间对苯选择加氢反应的影响33-34
- 4-2-2 反应温度对苯选择加氢反应的影响34
- 4-2-3 无机添加剂对苯选择加氢反应的影响34
- 4-2-4 ZnSO_4浓度对苯选择加氢反应的影响34-35
- 4-2-5 有机添加剂对苯选择加氢反应的影响35-36
- 4-2-6 Ru负载量对苯选择加氢反应的影响36
- 4-2-7 不同载体对苯选择加氢反应的影响36
- 4-2-8 助剂Zn的使用对苯选择加氢反应的影响36-38
- 4-2-9 载体粒径对苯选择加氢反应的影响38
- 4-2-10 还原温度对苯选择加氢反应的影响38-39
- 4-2-11 预焙烧催化剂对苯选择加氢反应的影响39-40
- §4-3 小结40-41
- 第五章 环己烯水合制环己醇催化反应过程研究41-47
- §5-1 前言41
- §5-2 结果与讨论41-46
- 5-2-1 不同类型分子筛对水合反应的影响41-42
- 5-2-2 SiO_2/Al_2O_3比对水合反应的影响42-44
- 5-2-3 反应温度对水合反应的影响44
- 5-2-4 反应时间对水合反应的影响44-45
- 5-2-5 催化剂用量对水合反应的影响45
- 5-2-6 溶剂的筛选45-46
- §5-3 小结46-47
- 第六章 由苯制环己酮相关催化反应过程研究47-57
- §6-1 环己醇氧化制环己酮催化反应过程研究47-49
- 6-1-1 反应温度的影响47-48
- 6-1-2 反应时间的影响48
- 6-1-3 氧化反应催化剂用量的影响48-49
- §6-2 环己烯水合与环己醇氧化反应的集成49-52
- 6-2-1 H_20_2用量的影响49
- 6-2-2 反应时间的影响49-50
- 6-2-3 正交实验50-52
- 6-2-4 H_20_2分解的测定52
- §6-3 苯选择加氢与环己烯水合反应的集成52-55
- 6-3-1 单一催化剂的机械混合53
- 6-3-2 负载型双功能催化剂53-54
- 6-3-3 负载量对集成反应的影响54
- 6-3-4 还原温度对集成反应的影响54-55
- 6-3-5 焙烧处理条件对集成反应的影响55
- §6-4 小结55-57
- 第七章 结论57-58
- 参考文献58-62
- 致谢62-63
- 攻读学位期间所取得的相关科研成果63
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 魏s
本文编号:348778
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/348778.html
教材专著