文献-环己烯水合制备环己醇反应条件的优化

第

卷第年月

期

化学反应工程与工艺

,

文章编号

一

《

一

一

环己烯水合制备环己醇反应条件的优化单祥雷程振民,

华东理工大学化学工程联合国家重点实验室

上海

摘要

以粉末状

一

分子筛为催化剂考察了环己烯水合制备环己醇的反应,

,

分析了

与,

物与

质的量比和粒径对分子筛催化性能的影响

优化了环己烯水合反应的工艺条件

。

实验结果表明

物质的量比为温度。

的小粒径,

一

分子筛催化效果最好。、

,

环己烯水合反应的较佳工艺条件为反应,,

℃

、

催化剂与水质量比为。

水与环己烯两相体积比为

在此条件下反应

,

环己

醇收率达到关键词

环己烯

环己醉

水合反应文献标识码

分子筛

中图分类号

环己醇是一种优良的中高沸点有机化工品胺类产品不可缺少的中间产品己烯水合法由于在原料消耗量。、

,

主要用于生产己二酸

、

己内酞胺和聚酞胺,

,

是酞已成

一传统的环己醇生产主要有环己烷氧化法和苯酚加氢法〔

〕,

而目前环,

体系安全性

、

产物选择性和工序复杂性等方面具有明显的优势

为最有前景的环己醇生产方法

。

公应物的互溶能力极差反应的进行硫酸一、。

龚型塑里,

仁卜。另外两种反。

环己烯水合反应需要一定酸度的酸性催化剂,

而且反应受化学平衡的限制非常明显,

℃时环己烯在水中的溶解度只有

这也大大限制了环己烯水合,

选择高活性催化剂和最佳的水合反应工艺路线成为了环己烯水合反应的关键问题、

杂多酸

酸性离子交换树脂叫都曾用作环己烯水合反应的催化剂孔道直径为。,

但效果不佳,

。

由于

分子筛具有十元环孔道结构分别为。。

一

,

与环己烯和环己醇的分子直径大近年来得到较多研一

小相当

和一

对环己烯水合反应具有很好的择形选择性一

究

‘〔卜,

王殿中等结果表明,

考察了三种不同结构的分子筛

,

及户对环己烯水合反应的催

化活性

分子筛具有一定的活性。

环己烯转化率一

吓,

和产物选择性℃下反应,

环

,

是较好的环己烯水合催化剂的选择性达到

等叫采用。

分子筛作催化剂,

在

环己醇

收率达到

日本旭化成公司首先开发了环己烯水合生产环己醇的工

艺路线

并成功实现了工业化

。

中国神马

集团引进了这项技术为重要。

,

但由于核心技术和工艺参数全部由外商提供一

,

研究和探索水合工艺条件显得尤。

尽管目前国内外已经有了一些研究,

川

,

如吴济民等

〕

采用两级串联的搅拌釜式反应器进

行水合反应

在反应温度

℃

、

反应压力,一

下得到环己烯单程转化率为。

但这些研究、

都是使用旭化成公司研制的水合催化剂本工作将以我国自主生产的间、

考察的影响因素也不够全面分子筛为催化剂,

考察,

比

、

反应温度

反应时

催化剂用量

、

水油两相体积比等不同因素对于环己烯水合反应的影响。

以期为环己烯水合工艺的

自主开发提供基础数据收稿日期作者简介一一

修订日期一,

一

一

单祥雷

男

,

博士研究生程振民

一

,

男

,

教授

,

博士生导师

,

通讯联系人

。

第

卷第

期

单祥雷等

环己烯水合制备环己醇反应条件的优化

实验部分实验方法一

分子筛

相对结晶度大于等于,

,

孔径

,

骨架密度,

,

南开大学催

化剂厂行,

使用前要进行预处理、

℃焙烧一

。

环己烯水合反应在自制

不锈钢高压釜中进一,

将一定量的环己烯,

去离子水和

分子筛加人到反应釜中

加热至设定温度后开启磁力再经

搅拌

反应一定时间后

,

取出反应釜急冷。

。

得到的反应混合物通过抽滤分离出催化剂

过分液和萃取得到有机相分析与表征采用氨程序升温脱附英管中后以,

一

对℃并保温,

一

分子筛的酸性进行测定,

。

将。

样品装人石至饱和状态,

在氢气气氛下升温至℃

然后降温至

℃

,

吸附

最

的速率程序升温脱附

检测

。

采用

定性分析产物组成。

,

结果表明

,

反应产物中含有主产物环己醇和副产物甲基环戊

烯器

,

没有发现其他副产物固定液℃拼。

用,,

型气相色谱仪

美国安捷伦科技有限公司℃,

,

氢火焰离子检测拼,

分析产物环己醇的收率检测器温度为

色谱条件如下汽化室温度为。

色谱柱为毛细管柱

柱温采用程序升温℃

初始温度为℃

恒温

后以载气流速为

℃

速率升温至,

载气为

进样量

校正面积归一法定量分析

结果与讨论硅铝比对水合反应的影响采用氨程序升温脱附测定了不同硅铝比的比的变化对于

分子筛的

酸性,

,

结果见图

。

可以看出

,

分子筛总酸量的影响非常大右脱附,

无论对于强酸中心,

℃左右脱

附

还是弱酸中心。

。℃左〔〕,

随着比越小,

比的升高

分子筛酸性中心的数量不断下,

降

的研究认为,

沸石酸性越强

,

所能提供的环己烯水合反应的酸性在环己烯水合反应体系中,,

中心越多

但沸石孔道内壁的憎水性会随着,。

比的增加而增强

会有大量的水与有机相共存

这时分子筛孔道内壁的憎水性对于环己烯和水的竞争吸附有重要作用

其憎水性更有利于环己烯在催化剂孔道中的吸附

图

不同硅铝比的一

一

分子筛一

脱附特性

图

硅铝比对水合反应的影响

不同硅铝比的比为

一

分子筛催化环己烯水合反应的效果如图,

所示

。

由图。

可知比为

,

的

一

分子筛催化效果较好

环己醇收率达到了

的高硅沸

化学反应工程与工艺

年,

月

石催化效果最差心的减少而变差,

,

收率只有,

,

这与分子筛酸性的测定结果是相符的和

即催化剂活性会随着酸中,

。

比为

的

一

分子筛的催化活性相差较小。

这可能是由于沸。

石孔道内壁憎水性的作用虑比为

补偿了酸性差异引起的活性影响一

从酸性和孔道内壁憎水性两方面综合考

的

分子筛对于 …… 此处隐藏：1589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……