气溶胶辅助合成TS-1分子筛及其丙烯气相环氧化性能研究
发布时间：2021-08-08 10:00
在丙烯环氧化制环氧丙烷的反应中TS-1分子筛表现出良好的催化性能。以双氧水为氧化剂的液相环氧化生产技术（HPPO工艺）已实现工业化,但是仍然存在着分离耗能大和工艺流程长等问题。因此,利用H2/O2直接合成气态H2O2的丙烯气相环氧化研究引起了国内外学者的广泛关注,合成适合气相反应条件的TS-1催化剂成为亟待解决的问题。本论文采用气溶胶辅助水热晶化法合成TS-1催化剂,通过优化合成条件,制备出在丙烯气相环氧化反应中表现出较好催化性能的TS-1分子筛。并用合适浓度的氢氧化钠和曲拉通X-100混合溶液进行改性处理,明显改善了TS-1催化剂的性能。首先,通过气溶胶辅助水热法合成TS-1催化剂。通过研究原料硅钛配比、晶化时间、晶化温度、晶化方式和模板剂浓度对TS-1分子筛合成的影响,系统优化合成条件。最优合成条件为:SiO2/TiO2=60,TPAOH（25wt%）/Si=0.05,170℃滚动晶化48h。通过该方法制备的TS-1分子筛具有结晶度高,钛分布好和适合丙...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯醇法工艺流程图
乙苯共氧化法(PO/SM法),利用过氧化氢乙苯与丙烯进行环氧化反应制备PO,过程与异丁烷法类似[23]。过氧化反应在130-160℃、0.3-0.5 MPa下进行;环氧化在1.75-5.5MPa和钼催化剂存在下进行,该方法每生产1 t PO联产2.25 t苯乙烯(SM)。Shell公司开发的PO/SM法在环氧化反应中采用TiO2/SiO2催化剂的非均相反应,简化了分离流程[24]。PO/SM法反应方程式如下。异丁烷共氧化法(PO/TBA法),以异丁烷和丙烯为原料,由氧化、环氧化和脱水加氢三个步骤组成。氧化剂为空气或氧气,过氧化反应条件为110-150℃、2.2-5.6 MPa,在多级环氧化反应器中,利用钼催化剂中间体叔丁基过氧化物与过量丙烯经液相反应得到PO和叔丁醇[25],反应条件为:80-130℃/1.8-7.0 MPa,接触时间0.3-2 h。该方法每生产1 t PO联产2.5 t叔丁醇,联产品的市场销售和钼催化剂的回收是PO/TBA方法存在的问题。PO/TBA法反应方程式如下。
异丁烷共氧化法(PO/TBA法),以异丁烷和丙烯为原料,由氧化、环氧化和脱水加氢三个步骤组成。氧化剂为空气或氧气,过氧化反应条件为110-150℃、2.2-5.6 MPa,在多级环氧化反应器中,利用钼催化剂中间体叔丁基过氧化物与过量丙烯经液相反应得到PO和叔丁醇[25],反应条件为:80-130℃/1.8-7.0 MPa,接触时间0.3-2 h。该方法每生产1 t PO联产2.5 t叔丁醇,联产品的市场销售和钼催化剂的回收是PO/TBA方法存在的问题。PO/TBA法反应方程式如下。异丙苯过氧化物法(CHP法),利用钛基催化剂的固定床反应器,采用过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,丙烯经环氧化得到PO和二甲基苄醇[26],后者经脱水加氢生成异丙苯,异丙苯氧化得到CHP,循环使用。此方法没有联产品,与共氧化法比投资少,但是制造和生产成本较高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国环氧丙烷市场分析及前景展望[J]. 尹胜华. 广东化工. 2019(17)
[2]环氧丙烷生产工艺研究[J]. 李春耕,凌世明. 中国氯碱. 2019(05)
[3]环氧丙烷生产技术进展及市场分析[J]. 陈璐. 石油化工技术与经济. 2019(02)
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[9]环氧丙烷的生产技术及市场分析[J]. 朱留琴. 精细石油化工进展. 2012(10)
[10]石油化工装置本质安全设计[J]. 高耸. 石油化工安全环保技术. 2012(04)
博士论文
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[3]氢氧等离子体法直接合成过氧化氢及其在丙烯气相环氧化中的应用[D]. 周军成.大连理工大学 2008
硕士论文
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[3]用于乙酸脱水的Silicalite-1沸石膜的制备及功能化修饰[D]. 黄攀.大连理工大学 2017
[4]Ag助剂对丙烯气相环氧化Au/TS-1催化剂性能的影响[D]. 杨佳.华东理工大学 2016
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[6]微米TS-1的改性、表征及催化性能[D]. 毛璟博.大连理工大学 2007
[7]有机碱改性TS-1的表征及其甲乙酮氨氧化性能的研究[D]. 李鹏.大连理工大学 2006
本文编号：3329747
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯醇法工艺流程图
乙苯共氧化法(PO/SM法),利用过氧化氢乙苯与丙烯进行环氧化反应制备PO,过程与异丁烷法类似[23]。过氧化反应在130-160℃、0.3-0.5 MPa下进行;环氧化在1.75-5.5MPa和钼催化剂存在下进行,该方法每生产1 t PO联产2.25 t苯乙烯(SM)。Shell公司开发的PO/SM法在环氧化反应中采用TiO2/SiO2催化剂的非均相反应,简化了分离流程[24]。PO/SM法反应方程式如下。异丁烷共氧化法(PO/TBA法),以异丁烷和丙烯为原料,由氧化、环氧化和脱水加氢三个步骤组成。氧化剂为空气或氧气,过氧化反应条件为110-150℃、2.2-5.6 MPa,在多级环氧化反应器中,利用钼催化剂中间体叔丁基过氧化物与过量丙烯经液相反应得到PO和叔丁醇[25],反应条件为:80-130℃/1.8-7.0 MPa,接触时间0.3-2 h。该方法每生产1 t PO联产2.5 t叔丁醇,联产品的市场销售和钼催化剂的回收是PO/TBA方法存在的问题。PO/TBA法反应方程式如下。
异丁烷共氧化法(PO/TBA法),以异丁烷和丙烯为原料,由氧化、环氧化和脱水加氢三个步骤组成。氧化剂为空气或氧气,过氧化反应条件为110-150℃、2.2-5.6 MPa,在多级环氧化反应器中,利用钼催化剂中间体叔丁基过氧化物与过量丙烯经液相反应得到PO和叔丁醇[25],反应条件为:80-130℃/1.8-7.0 MPa,接触时间0.3-2 h。该方法每生产1 t PO联产2.5 t叔丁醇,联产品的市场销售和钼催化剂的回收是PO/TBA方法存在的问题。PO/TBA法反应方程式如下。异丙苯过氧化物法(CHP法),利用钛基催化剂的固定床反应器,采用过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,丙烯经环氧化得到PO和二甲基苄醇[26],后者经脱水加氢生成异丙苯,异丙苯氧化得到CHP,循环使用。此方法没有联产品,与共氧化法比投资少,但是制造和生产成本较高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国环氧丙烷市场分析及前景展望[J]. 尹胜华. 广东化工. 2019(17)
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[10]石油化工装置本质安全设计[J]. 高耸. 石油化工安全环保技术. 2012(04)
博士论文
[1]固定床上TS-1催化丙烯环氧化制备环氧丙烷反应研究[D]. 吴国强.天津大学 2013
[2]用等离子体合成的H2O2和改性TS-1催化丙烯气相环氧化[D]. 苏际.大连理工大学 2012
[3]氢氧等离子体法直接合成过氧化氢及其在丙烯气相环氧化中的应用[D]. 周军成.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]气溶胶辅助合成小晶粒TS-1分子筛和纳米TS-1分子筛团聚体[D]. 胡丹.大连理工大学 2018
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[3]用于乙酸脱水的Silicalite-1沸石膜的制备及功能化修饰[D]. 黄攀.大连理工大学 2017
[4]Ag助剂对丙烯气相环氧化Au/TS-1催化剂性能的影响[D]. 杨佳.华东理工大学 2016
[5]1万吨/年丙烯直接环氧化制环氧丙烷装置的工程设计[D]. 武春雷.天津大学 2015
[6]微米TS-1的改性、表征及催化性能[D]. 毛璟博.大连理工大学 2007
[7]有机碱改性TS-1的表征及其甲乙酮氨氧化性能的研究[D]. 李鹏.大连理工大学 2006
本文编号：3329747
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