超临界条件下碱性添加物对TS_1催化丙烯环氧化反应的影响
丙烯环氧化反应中TS—1失活的研究
闫 海 生 ,王 祥 生 ,刘 靖 ,郭 新 闻
YAN hi h n I — e g,W ANG a g s e g,LI Jn - s Xin —h n U ig,GUO n we Xi — n
( 大连理工大学 精细化工国家重点宴验室 , 宁 大连 1 6 1 ) 江 10 2
的物种 进行 了研兜 。
1 实 验 部分
11 僵化剂 的台成 , 以硅溶胶 为硅 源 ,钛 酸 四乙醇 为敏 源 ,T A r 模 板 剂 ,按 一定 摩 尔 比配 料 ,在搅 拌 下 装入 不 锈 PB为
钢高压釜内成胶 ,在 10 7 6 ~10℃及 自身压力下晶化 3 ,经过滤、于燥、焙烧后耨到 T d,记为 —5d S cl 化荆 。 催
w r o e i zot pr . e ele oe w r es t b okdb o re , n e ec t e s w r le oe T ot pr e y o e l e y l nr ad h at s e l e i s h z i  ̄ e a b c n py 8 t r a n
中■丹冀号:0 4 .2 6 3 3 文■标讽码 :A
Ab ta t sr c :TS I d a t ai n w∞ su id b i uaig p o ye e e o ia in wi i t y rg n - eci to v t de y s m lt r p ln p xd t t dl e h d o e n o h u p r xd .Th  ̄ u s h we h t - e cia inoc r db lc igt ezoiep rswi i r eo ie e* h o dt a s TS Id atv t cu e ybo kn h e l oe t dmes o t h a d t p lmeso t e t r p l eo ieb s e i ra d tioy ro rp ln xd ,whc n r oy r f h rwihp o ye xd ei sdme n r lme fp o ye eo i e i e n d p ih we efr e h o g cd c tlss r m d tr u h a i aay i.Th i fp lme lc l re lr e ,t erdfue s e d o es eo o y r moe ue we a g z s r h i i s p e
混合溶剂中TS—1催化丙烯环氧化反应的研究
定 配 比 的 甲醇 和 异 丙 醇 混 合 溶 剂 和 内标 物 M B TE
( 甲基 叔 丁 基 醚 , 入 量 占反 应 体 系 的 8w% ) 入 加 装 已经 预热 的反应 釜 中 , 开 减 压 阀 通 入 丙 烯 并 保 持 打
烷 的选择 性 都 随 之 增 加 , 这 种 增 加 的趋 势 随 压 力 但 的继 续 升 高而 变缓 ; 增加 r . 催 化 剂 浓 度 可 以显 著 l 1 S
系统考 察 了溶剂组 成 ( 甲醇质量/ 丙醇质量 ) 反应温度 , 2 2浓度和 T- 催 化 剂浓度 四个 因素 对反应 的影 响 , 异 , H 0 S1 得 到 了反应 的最佳工 艺条件 。在 此条件下反应 3 mn H 0 转化率 为 9 .% , 氧丙烷选 择性 为 9 .%, 氧丙烷 收 0 i, 2 2 41 环 53 环 率为 8 .%。 97 关键词 : S1 化剂 ;环氧丙烷 ; 氧化氢 ;溶剂效应 T-催 过
中 图分 类 号 :T 2 32 6 Q 2 . 文 献 标 识 码 :A
T . 催化 丙 烯 与 ( S1 ) 2的环 氧 化 反 应 具 有 反 应
解 可 以忽 略 。反 应 时先 将催 化 剂 T .、0w%H ' S13 2 、 0
一
条 件 温 和 、 应速 度 快 、 择 性 高 、 程 无 污 染 等 优 反 选 过 点 , 环 氧 丙 烷 (o) 色 合 成 技 术 的 发 展 方 向… 。 是 P 绿 如果 将 H 2 产与 T . 催 化 丙 烯 环 氧 化 反应 进 行 2 生 0 S1
析纯 , 烯 为 聚合 级 。 丙 1 2 实验装 置 与 操 作 丙 烯 环 氧 化 反应 在 间 歇 釜 . 式 反 应器 中进 行 , 采用 磁 力搅 拌 , 反应 釜 内壁 经 过表 面钝化 处 理 , 空 白实 验 证 明钝 化 处 理 后 的 反 应 釜 经
TS_1分子筛催化剂的修饰改性方法研究进展
郭洪臣等 用 [15] NH3·H2O 处理钛硅分子筛,处理后,分子筛的骨架结构没有被破坏.TS-1分子筛 参 与 丙 烯 环 氧 化 反 应 时 与 双 氧 水 作 用 ,增 加 了 钛 (Ⅵ )- 超 氧 化 物 的 量 ,利 于 分 子 筛 的 催 化 性 能 的 提 高 .
有机碱改性主要利用季铵碱的碱性和模板剂作用,对 TS-1原粉二次水热结晶,使部分非骨架钛转 化 为 骨架钛[16].Wang等 用 [17-18] TPAOH 对 TS-1 进 行 改 性,Ti骨 架 的 重 新 架 构,骨 架 钛 含 量 增 加,大 大 地 提 升
目前,硅烷化改性方法均采用硅烷化试 剂,通 过 浸 渍 方 式 处 理 TS-1 分 子 筛 催 化 剂.但 是 硅 烷 化 试 剂 易 水 解 ,进 而 覆 盖 催 化 剂 的 活 性 中 心 ,并 且 溶 剂 消 耗 量 大 ,难 以 回 收 ,严 重 污 染 环 境 . 1.2 酸 改 性
经典合 成 方 法 中,由 于 有 机 钛 酯 与 有 机 硅 酯 的 水 解 速 率 不 一 致,水 解 过 程 不 易 控 制,容 易 形 成 非 骨 架
Ti.非骨架 Ti本身并不具有催化氧化活性但会引起双氧水的大量分解,由此导致 TS-1催化性能的 降 低.同 时非骨架钛的含量难以控制,这导致钛硅分子筛的活性和稳定性差.因此需要对 钛 硅 分 子 筛 进 行 改 性 处 理, 以减少非骨架 Ti的存在.酸性条件可以有效脱除非骨架钛物种,是一种传统的分子筛改性方法 . [9-10]
丙烯环氧化反应方法与设计方案
本技术公开了一种丙烯环氧化方法,是在磁稳定床反应器中,将丙烯和溶剂、H2O2的混合物和具有磁性的Ti MWW分子筛催化剂接触反应,在温度为25~100℃,压力为0.1~10.0MPa,丙烯重量空速为0.1~15h1,磁场强度为100~1000奥斯特的条件下进行反应,使丙烯转化为环氧丙烷。
该反应的产物环氧丙烷的产率和选择性分别大于92%和大于98%,H2O2转化率和利用率分别大于98%和大于93%,产品品质提高,反应效率也提高了,并降低分离提纯成本。
与流化床工艺方法相比,由于磁场破碎气泡,因而传质效率高、催化剂带出少,有利于降低能耗,减少环境污染,提高装置加工能力。
权利要求书1.一种环氧丙烷的生产方法,其特征在于:磁场强度为100~1000奥斯特的磁稳定床中在温度为25~100℃和压力为0.5~10.0MPa的条件下,将丙烯、H2O2溶液、有机溶剂和复合磁性Ti-MWW分子筛催化剂接触反应生成环氧丙烷,丙烯重量空速为0.1~15h-1;所述有机溶剂选自醇类、酮类化合物、醚类化合物、酯类化合物、腈类化合物、烃或卤代烃的有机溶剂;所述复合磁性Ti-MWW分子筛催化剂是以无机磁性粒子材料为内核,Ti-MWW分子筛为外壳。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:磁稳定床中反应条件为:35~65℃,0.5~5.0MPa,丙烯重量空速0.5~8.0h-1,磁场强度100~500奥斯特。
3.根据权利要求1所述方法,其中有机溶剂为乙腈、丙酮、丙腈、1,2-二氯乙烷或甲醇。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:基于液体进料流的总重量计,有机溶剂含量为50~75wt%,H2O2含量为6~28wt%;丙烯与H2O2的摩尔比值为2.0~5.0。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征性在于:复合磁性Ti-MWW分子筛催化剂制备方法为:将无机磁性粒子材料与硅溶胶、致孔剂、去离子水混合成25~50wt%浆液喷雾干燥成型得到30~100微米磁性微球颗粒;钛源溶液按照与H2O2溶液质量比为1:(2~8)滴加到浓度为25~50%的H2O2溶液中,并同时搅拌混合得到Ti溶液,再加硼源搅拌混合得混合液;然后将得到的磁性微球作为硅源和有机胺模板剂OSDA加入上述混合液,搅拌混合均匀,得到混合物浆液中下述成分摩尔比为:SiO2:(0.017~0.033)TiO2:(0.2~1.5)B2O3:(0.05~5.0)OSDA:(20~150)H2O,在150~200℃下晶化2~14天,经过滤、洗涤、干燥和450~650℃焙烧得到复合磁性Ti-MWW分子筛原粉,再将原粉与酸处理脱除骨架外Ti和骨架中B元素后,再经500~700℃焙烧3~20小时得到复合磁性Ti-MWW分子筛催化剂。
多级孔道纳米尺度TS-1的制备及性能评价
2018年第37卷第10期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3911·化 工 进展多级孔道纳米尺度TS-1的制备及性能评价李奕川,李亚仙,范清,柴永明,刘晨光(中国石油大学(华东)化学工程学院,重质油国家重点实验室,山东 青岛 266580)摘要:以四丙基溴化铵(TPABr )为模板剂、正丁胺(NBA )为碱源、可溶性淀粉作为硬模板空间填充剂,利用添加晶种且蒸汽辅助晶化的方式,制备出富含四配位Ti 物种且具有多级孔道的纳米尺度TS-1,采用X 射线衍射、紫外漫反射可见光谱、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子光谱、N 2物理吸附-脱附及固体核磁共振等手段对所制备的样品进行一系列表征,并考察其对氯丙烯(ALC )环氧化反应的催化性能。
结果表明,采用晶种辅助的方式晶粒尺寸可减小至280nm×170nm×500nm ,淀粉的加入可制备出多级孔道结构且有效抑制非骨架Ti 的产生;对于ALC 的环氧化反应,当淀粉的添加量与SiO 2的质量比为0.4时,所制备的多级孔道TS-1催化活性最高,H 2O 2的转化率达到99.15%,环氧氯丙烷(ECH )的选择性为97.23%,并且此时ECH 的收率及H 2O 2的有效利用率均较高。
关键词:晶种辅助;分子筛;纳米粒子;多级孔道;淀粉;氧化中图分类号:O643 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)10–3911–08 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2447Preparation of hierarchical nanosized TS-1 and its catalytic performanceLI Yichuan , LI Yaxian, F AN Qing , CHAI Yongming , LIU Chenguang(State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, School of Chemical Engineering, China University of Petroleum (EastChina), Qingdao 266580, Shandong, China)Abstract: Hierarchical nanosized TS-1with abundant tetrahedrally coordinated Ti species wassynthesized by steam-assisted method under seeding. Tetrapropylammonium bromide was used as template, butylamine as alkali source, and soluble starch as a hard template. The obtained samples were characterized by powder X-ray diffraction, ultraviolet visible diffuse reflectance spectra, Fourier transform infrared spectroscopy, inductively coupled plasma spectroscopy, N 2 physical adsorption/desorption and NMR. The epoxidation of allyl chloride was used as a probe reaction to evaluate the catalytic performance of the samples. The particle size of TS-1 could reduce to 280nm×170nm×500nm using the seed-assisted method, and the addition of starch could create hierarchical structure and inhibit the formation of the extra-framework Ti effectively. For the allyl chloride epoxidation, the hierarchical TS-1 prepared with the starch/SiO 2 (mass ratio) of 0.4 exhibits an outstanding activity, with a conversion 99.15% for H 2O 2 and the selectivity of epichlorohydrin of 97.23%, respectively. Meanwhile, the yield of epichlorohydrin and the utilization efficiency of H 2O 2 are also increased.Key words : seed-assisted; zeolite; nanoparticles; hierarchical; starch; oxidation第一作者:李奕川(1984-),男,讲师,主要从事绿色催化研究。
晶化母液介质中制备多级孔TS-1分子筛
晶化母液介质中制备多级孔TS-1分子筛田雨;张书贤;温贻强;王向宇【摘要】将微孔TS-1分子筛晶化过程中产生的母液回收处理后用于多级孔TS-1分子筛制备,考察回收母液作为介质的体系中,模板剂/碱体系和碱浓度等因素对多级孔 TS-1制备的影响.结果表明:所制备的多级孔TS-1分子筛在保留MFI结构的同时,产生了较多的介孔,使其在环己酮氨肟化反应中显示出更好的催化性能,在较低的催化剂浓度下(1.6 g/L),环己酮转化率为94%,环己酮肟选择性为99%;将回收晶化母液用于多级孔TS-1分子筛的制备,降低了纯水用量,减少了废液排放,符合绿色化学的发展要求.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2019(050)006【总页数】6页(P51-56)【关键词】回收母液;钛硅分子筛;多级孔;环己酮氨肟化【作者】田雨;张书贤;温贻强;王向宇【作者单位】郑州大学化学与分子工程学院,郑州450001;郑州大学化学与分子工程学院,郑州450001;郑州大学化学与分子工程学院,郑州450001;郑州大学化学与分子工程学院,郑州450001【正文语种】中文钛硅分子筛(TS-1)是一种MFI结构的杂原子分子筛,可用于催化烯烃环氧化、酮的氨肟化、芳香族的羟基化和氧化脱硫等以H2O2为氧化剂的清洁氧化反应。
TS-1分子筛对许多小分子化合物的氧化反应具有很好的催化性能,但由于其微孔孔径仅为0.55 nm左右,较大体积的反应物在其孔道中难以扩散,容易导致结焦和副反应的发生,限制了其在化学工业中的进一步应用。
为提高分子筛微孔中活性中心的利用效率,可在微孔分子筛的基础上制备具有多级孔的分子筛,使其兼具介孔材料孔道尺寸的优势和微孔分子筛的高水热稳定性。
多级孔TS-1分子筛可通过脱硅-再晶化、软/硬模板剂和自组装等方法制备。
如林民等[1]通过脱硅再晶化制备出具有空心结构的钛硅分子筛,左轶等[2]使用不同有机碱处理小晶粒TS-1制备出空心TS-1分子筛,Cheneviere等[3]使用有机硅表面活性剂合成了多级孔TS-1分子筛。
四丙基氢氧化铵处理 TS-1催化1-丁烯环氧化
四丙基氢氧化铵处理 TS-1催化1-丁烯环氧化左轶;刘民;姜海英;郭新闻【摘要】在四丙基溴化铵-乙胺体系中,水热合成了晶粒尺寸为600 nm的小晶粒钛硅分子筛 T S-1。
将其挤条成型后,采用四丙基氢氧化铵(T PAO H )稀溶液处理,然后用于催化1-丁烯与H2 O2环氧化制备1,2-环氧丁烷的反应,并与TPAOH处理前的样品对比。
结果表明,TPAOH处理能显著提高TS-1的催化活性及稳定性。
原因在于,晶粒外表面无定型载体的晶化疏通了TS-1的孔道,晶粒内部形成的空穴降低了反应物及产物的扩散阻力,且能提高容碳能力;少量四配位骨架钛转化为五配位钛,也使催化活性有所提高。
%A small-crystal titanium silicalite-1 (TS-1) with a crystal size of 600 nm was synthesized in a tetrapropylammonium bromide-ethylamine system . The sample was extruded , then treated with dilute tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH) solution and fed in a fixed-bed reactor to evaluate its catalytic performances of 1-butene epoxidation with H2 O2 to 1 ,2-butene oxide . Via comparing the catalytic performances of the untreated and treated samples ,it was found that the TPAOH treatment could improve the catalytic activity and stability of TS-1 significantly ,because of the crystallization of amorphous supports on the external surface unblocking the channels of TS-1 and the hollow s generated in the crystals decreasing the diffusion limitation of substrates and products , which increased the carbon storage ability . Meanwhile , the transformation of tetrahedrally coordinated Ti to pentahedrally coordinated Ti could improve the catalytic activity of TS-1 .【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P611-616)【关键词】钛硅分子筛;1-丁烯;1,2-环氧丁烷;四丙基氢氧化铵;固定床反应器【作者】左轶;刘民;姜海英;郭新闻【作者单位】大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】O6431,2-环氧丁烷(BO),又叫做氧化丁烯,是一种重要的有机合成原料,可用于生产有机合成中间体以及高分子聚合物。
《催化学报》投稿稿件模板
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文章中文标题(与英文标题一致, 不要使用缩略语和“.......的研究”)张三a, 李四b,*, 王小五a,b,#, John R. SMITH ba单位中文标准全称(按中文习惯,大学、学院、系等依次连写,中间不必加逗号和空格), 省名市名邮编(如: 辽宁大连116023)b单位中文标准全称, 省名市名邮编摘要: 摘要应客观充分地反映文章的新意和主要内容,并与正文相符。
请按目的、方法、结果和结论的顺序撰写,详略得当。
TS-1催化氯丙烯直接环氧化反应的失活研究
为考察 T 一 分 子筛 失 活 前 后 结 构 的变 化 , S1 分
别对新 鲜 分子 筛 、 用 中的分 子筛 和失 活分 子 筛进 使 行傅立 叶 红外 光谱 表 征 , 征 结 果 见 图 1 由图 1 表 。
可 以看 出 , 3个样 品在 9 0c 左右 都有 一个 弱 的 6 m 吸 收峰 。这一 吸收 峰是 Ti 入分 子 筛骨架 的 指纹 进 峰L 。3个样 品 的 I 谱 图 中具 有 一 定 的 共 性 : 3 ] R 有 代表 Z M一 S 5分子 筛特 征 的 12 0 11 0 7 0 5 0 2 , O , 9 ,5 , 4 0 m 吸收峰 。 由此 可 以看 出 , 鲜 T 一 、 5 c ] 新 S 1 使
关 键 词 : 子 筛 催 化 剂 失 活 氯 丙 烯 环 氧化 环 氧 氯 丙 烷 分
1 前 言
2 实验 部分
2 1 原 料 与 试 剂 .
氯 丙烯 直接 环氧化 反 应 的产物 环氧氯 丙烷 ( 以
下简 称 E CH) 是一 种重 要 的有 机化 工原 料 , 用途 十
张 宇 ,熊 勇 ,刘 易 ,杜 泽 学
( 油 化 工科 学 研 究 院 , 京 1 0 8 ) 石 北 0 0 3
摘 要 在 甲醇 溶剂 中对 氯丙 烯 与 双 氧水 直 接 环 氧 化 反 应 的 T S1分 子 筛 的失 活原 因进 行 应体 系 酸性 、 反 反应 温度 对该 分 子 筛活 性 稳定 性 的 影 响 以及 失 活后 的 醇 洗再 生 效 果 。结 果 表 明 , 中杂 质对 分 子筛 的 活性 稳 定 性 没有 明显 影 响 ; 应 体 系在 p 原料 反 H一3时 分 子 筛 的 催
TS分子筛及其催化烯烃环氧化反应中的研究
TS-1分子筛的合成方法 (Ⅱ) 气-固相同晶取代法
选用有缺陷的硅沸石(或酸处理脱铝形成 晶格空位的ZSM-5沸石)为母体,然后于 400-500℃在氮气流中通入TiCl4反应,使Ti4+ 离子进入沸石晶体,生成TS-1
优点 成本低,易制备 缺点 引入骨架的钛含量低,质量 受母体影响
B. Kraushar, et al. Catal. Lett.1988,1(1), 88 张术栋,et al. 化学学报, 2004,62(4),381
Si Source: TEOS Fumed silica Colloidal silica Amorphous SiO2 Ti Source: TEOT TPOT TBOT TiCl3 TiCl4 Amorphous TiO2 Template: TPAOH TBPBr/氨水 TBPBr/甲胺 TBPBr/正丁胺
电荷跃迁
在此光源下,锐钛矿型TiO2无散射峰, 表明UV-Raman光谱对TS-1分子筛的 骨架钛的表征具有专一选择性。
490cm-1弯曲振动 530cm-1对称伸缩 振动 1125cm-1不对称 伸缩振动
a) UV/Vis diffuse reflectance spectra of TS-1 and S-1, b) UV resonance Raman Spectra of TS-1 and S-1 excitation at 244 nm.
TS-1分子筛的结构表征
TS-1骨架中
960 cm-1
Ti-O-Si的伸缩 振动
P. Ratnasamy, et al. Advances in Catalysis. 2004,48, 1
TS-1分子筛的结构表征
TS-1骨架 中 Ti-O-Si物 种中Ti-O 间pπ-dπ
钛硅分子筛(TS-1)催化氧化二甲基硫醚制备二甲基砜的研究
钛硅分子筛(TS-1)催化氧化二甲基硫醚制备二甲基砜的研究李金凤;李会敏【摘要】以二甲基硫醚和双氧水为原料、钛硅分子筛为催化剂制备了二甲基砜,确定了最佳工艺条件,即常温下钛硅分子筛为二甲基硫醚质量的7%,二甲基硫醚与双氧水的摩尔比1砄1.05,反应时间1.5 h,二甲基硫醚转化率达99%以上,二甲基砜收率达98%以上。
%Dimethyl sulfone ( MSM) was prepared by oxidation dimethylsulfide ( DMS) with hydrogen peroxide over titanium silicate molecular sieve ( TS-1 ) and the preferable process conditions were determined.Under the conditions of ambient temperature and reaction for 1.5 h, TS-1:DMS(wt:wt)=7:93, and n(DMS):n(H2O2)=1:1.05, the conversion of DMS reached above 99%and the yield of MSM was above 98%.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P95-96,131)【关键词】二甲基砜;二甲基硫醚;钛硅分子筛( TS-1 );氧化【作者】李金凤;李会敏【作者单位】大唐克旗煤制天然气公司,内蒙古赤峰 025350;大唐克旗煤制天然气公司,内蒙古赤峰 025350【正文语种】中文【中图分类】TQ032.41二甲基砜是药物合成、染料中间体和食品添加剂的高温溶剂和高纯试剂、色谱固定液和分析试剂,作为一种有机硫化物,是人体胶原蛋白质合成的必须物质,作为保健品被应用,是维护人体生物硫元素平衡的主要药物[1]。
TS-1H2O2绿色催化体系研究现状
TS-1/H2O2绿色催化体系研究现状魏珍妮,黄鑫,张丽桦,南洋,刘肖飞(中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心,甘肃兰州730060)摘要:钛硅分子筛是1种绿色友好的新型催化剂,广泛用于多种催化体系。
其中钛硅分子筛(TS-1)与过氧化氢(H2O2)组成的绿色催化氧化体系受到了较多科研工作者的关注,不仅仅是因为该体系具有反应条件温和、工艺流程短、产物选择性高等优势,该体系还能应用于烷烃氧化、烯烃氧化、酚羟基化、醇氧化及酮肟化等多个领域,且跟据现已完成的丙烯环氧化及环己酮氨肟化的工业化应用表明,该技术成本较低,很容易实现装置扩能、改造的需求。
由此看来,TS-1/H2O2催化体系符合当今化工行业的绿色友好的发展趋势。
关键词:钛硅分子筛;过氧化氢;绿色催化体系中图分类号:TQ426.94文献标识码:B文章编号:1671-4962(2022)01-0001-03Research status of TS-1/H2O2green catalytic systemWei Zhenni,Huang Xin,Zhang Lihua,Nan Yang,Liu Xiaofei(Lanzhou Petrochemical Research Center,PetroChina Petrochemical Research Institute,Lanzhou730060,China)Abstract:Titanium silicon molecular sieve is a new kind of green friendly catalyst,widely used in a variety of catalytic systems. Titanium silicon molecular sieve(TS-1)and hydrogen peroxide(H2O2)green catalytic oxidation system draw the attention of manyresearchers,not only because the system had advantages of mild reaction conditions,short technological process,high selectivity, but also because it can be applied for alkane oxidation,olefin oxidation,phenol hydroxylation,alcohol and ketone oxime oxide,and other fields.According to the industrial application of propylene epoxidation and cyclohexanone oxime,the cost of this technology was low,and it was easy to meet the needs of plant expansion and transformation.Therefore,TS-1/H2O2catalytic system was in line with the green and friendly development trend of the current chemical industry.Keywords:titanium silicon molecular sieve;hydrogen peroxide;green catalytic systemTS-1型钛硅分子筛是1种具有MFI拓扑结构的沸石类分子筛,其基本结构单元由硅氧4面体和钛氧4面体相互连接而形成的8个5元环构成。
超临界条件下碱性添加物对TS-1催化丙烯环氧化反应的影响
石油学报( 油加工 ) 石 A T E R L I I I A ( EF O U R ) E S N E T O ) C A P T O E N C P I M P ( S I G S C I N S R E C
第 2 7卷第 4 期
文 章 编 号 :1 0 - 7 9 2 】 ) 4 0 2 — 5 0 18 1 ( 0 1 0 6 9 0
Ab t a t s r c :The c ve son o 2 , s lc i t fpr py e i ( ) a u iia i n ofH O2of on r i f H O2 e e tviy o o l ne ox de P( ) nd tlz to 2
0 0 4mБайду номын сангаасo 的 ( . 5 n l NH。 O )C 后 ,H。 :转 化 率 、P 选 择 性 和 H。) 用 率 分 别 达 到 了 9 . 、9 . % 和 9 . % , 0 O ( 利 70 68 82
从 而解 决 了该 反 应 在 s C ) 介 质 中存 在 的 H: 分 解 和 P 选 择 性 低 的问 题 。 c( : O O 关 键 词 : Sl T — ;丙 烯 环 氧 化 ;碱 性 添 加 剂 ;超 l 临界 C 2 sC ) ) 0 (c ( 2
me h no e i m ,b he e s ile s e ome p ob e s i he e xi a i n ofpr py e a a yz d t a lm d u utt r tl xit d s r l m n t po d to o l ne c t l e
i pe c iia n Su r r tc lCO2
ZH A N G a r 。 W U u on 。, TA O ng Y o i。。 。 Y l g Li 。,Y A N G i d ,T A N G a M ng e N
丙烯环氧化反应的研究新进展
丙烯环氧化反应的研究新进展2007年第26卷第6期化工进展CHEMICALINDUSTRY ANDENGINEERINGPROGRESS?769?丙烯环氧化反应的研究新进展黄顺贤,朱斌,林民,史春风,王梅正,汝迎春(石油化工科学研究院,北京100083)摘要:综述了不同氧源与丙烯环氧化反应的研究新进展.主要包括:氢氧原位制备过氧化氢丙烯环氧化,直接以分子氧为氧化剂的光诱导环氧化反应以及以臭氧和一氧化二氮为氧化剂的研究.指出开发活性高,选择性好的催化剂是解决问题的关键,并对其应用前景进行了讨论.关键词:丙烯;环氧化;环氧丙烷;催化剂中图分类号:TQ426.94文献标识码:A文章编号:1000—6613(2007)06—769—05 ResearchprogressofreactionofpropyleneepoxidationHUANGShunxian,ZHUBin,LINMin,SHIChunfeng,W ANGMeizheng,RUYingchun (ResearchInstituteofPetroleumProcessing,Beijing100083,China)Abstract:Thispaperreviewsthenewresearchprogressofepoxidationofpropylenewithdiffe rentoxidants.Itincludespropyleneepoxidationwithhydrogenperoxidein—situsynthesizedusinghydrogenandoxygen,photoepoxidationofpropyleneandoxygenandreactionswithozoneandnitrous oxideasoxidants.Itindicatesthatthemajortaskisdevelopmentofactiveandselectivecatalysts.Thea pplicationprospectofnewprocessesisalsodiscussed.Keywords:propylene;epoxidation;propyleneoxide;catalyst随着聚氨酯材料以及环氧丙烷(P0)及其衍生物的广泛应用,环氧丙烷的需求量逐年上升.目前工业上丙烯环氧化生产PO主要采用氯醇法和共氧化法.氯醇法对设备腐蚀严重,生产过程中有大量的废水产生,环境污染严重.吴剑华等uJ曾提出一种单管多旋静态混合管式丙烯氯醇化生产装置,其积极效果是投资少,结构简单,产量范围宽,可使氯气与丙烯无气相接触,副产物少.共氧化法工艺复杂,设备投资大,而且联产物较多,其中以苯乙烯环氧丙烷工艺(SMPO)为典型.Shell公司一直致力于SMP0工艺的开发和推广,目前已拥有4套工业化生产装置,第5套已在中国投资建厂.Buiif1l(等L2对SMPO工艺中催化剂的最新研究以及对于环氧化反应的进一步认识给予了评述.TS一1分子筛的发现为丙烯环氧化开辟了一条新的途径,该方法以H202为氧化剂,副产物为水,具有反应条件温和,无腐蚀,无污染,原子利用率较高的优点,符合当代绿色化学的要求,但从经济性考察,直接利用H202 为氧源的反应,存在着PO生产成本较高的问题.近年来国内外学术界开始转向寻找更廉价氧源的研究.直接以分子氧为氧源或氢氧共存原位产生过氧化氢的方法已成为研究的热点.此外,也出现了其他氧源及其催化剂的研究,如03,N20以及光化学催化体系的研究等.本文作者以丙烯环氧化反应中的氧源为主线,对其相应反应体系的研究进展予以评述.1直接以H2O2为氧化剂的反应在一定溶剂体系中,直接以双氧水(H202的水溶液)为氧化剂,TS一1分子筛催化丙烯环氧化生产PO的工艺研究比较成熟.该工艺虽然克服了现有工业生产工艺中的污染等缺点,属于一种绿色化生产工艺,但存在着H202生产成本较高的问题.单从反应本身角度考虑,反应中还存在着PO与溶剂收稿日期2007~02—26;修改稿日期2007一o4一O2.基金项目国家973资助项目(No.2006CB202508).第一作者简介黄顺贤(1982一),男,硕士研究生.E—mail**********************.联系人林民,博士,教授级高级工程师. 电话010—82368801;E—mailfinmin@ripp—.770化工进展2007年第26卷发生溶剂解反应的问题.PO溶剂解反应是一个酸碱均可催化的反应.为了抑制PO溶剂解反应,提高其选择性,通常采用对钛硅分子筛改性预处理或在反应体系添加抑制剂的方法.最新研究报道I3采用zn盐改性预处理TS一1分子筛,提高PO的选择性.2H2O2-PO集成生产工艺虽然用作丙烯环氧化反应的氧化剂H202有现成的商品,但其价格较高,若能实现工艺集成或原位生产,则更具有可行性.产品分离是许多化工过程中成本最高的步骤,过氧化氢的生产也不例外,其工业生产多数采用蒽醌氧化法.该过程是在水一甲醇的混合溶剂中进行的,这恰好与TS一1催化丙烯与H2O2环氧化的反应体系相似,不过两者的集成可以避免H202的分离与提纯,而且丙烯与环氧丙烷也易于实现从反应体系中分离.因此,整个集成工艺可大大降低生产成本.H2o2/Po集成工艺最早是由Enichem提出的,但最终是由陶氏与巴斯夫共同应用于工业化生产I训.孟祥望L5】曾分别对用甲醇,水萃取的丙烯环氧化与蒽醌法过程集成和氢葸醌氧化与丙烯环氧化在同一反应器中进行的过程集成进行了系统研究,对Clerici提出的集成流程进行了改进,提出了适合于工业化生产的过程集成流程.Xi等I6—71提出了含钨催化剂【兀一C5H5NC14H29]7[PW12O42].xH2O催化烯烃环氧化均相体系,反应过程中的H202是在有机溶剂中,分子02氧化2一氢化乙基葸醌(EAHQ)得到的.该过程的优点在于H202消耗完后,催化剂会自动从有机相中析出,且可以重复使用.Zhou剐进一步对含钨均相催化剂[n-C5H5NC16H33]3[Pw4Ol6]6催化丙烯环氧化反应的温度,时间,压力以及有机溶剂等进行了研究,其研究结果表明【冗一C5H5NC16H33]3[PW4O16]是丙烯环氧化反应的一种有效均相催化剂.反应温度升高,有利于激活催化剂的活性,65℃时H202的转化率为99.7%,PO相对于丙烯的选择性为95%,但当温度继续升至70℃时,H202的转化率达100%,而PO相对于丙烯的选择性则下降为89%.这是因为高温促进了H202的分解和PO的的溶剂解反应.EAHQ浓度为0.38mol/L时,丙烯的转化率达85%,PO的选择性为95%,PO生产体积效率为18.7g/L;当EAHQ的浓度继续增加至0.62mol/L时,丙烯的转化率和PO的选择性分别为96%~D88%,PO生产体积效率为30g/L,因此提高EAHQ的浓度对丙烯的转化率和PO的选择性的影响并不明显,但有利于提高体系的生产效率.3H2一O2原位合成H202法氢氧原位法是指将氢氧生产过氧化氢与丙烯环氧化反应集于同一反应器中进行.由于H2,0的混合具有爆炸性,氢氧原位法的应用十分复杂,与集成工艺相比,采用葸醌法在单一反应器中生产过氧化氢时需要格外小心.目前该工艺仍处于实验室规模,尚未实现工业化应用.负载型贵金属催化剂,如Au,Ag,Pd,Pt等,催化氢气氧气原位生产过氧化氢的方法是一条理想的工业生产路线,也是近几年为寻求廉价氧源而研究的热点之一.负载型Au催化剂如Au/TS一1,Au/TS一2,Au/Ti—MCM一41/48[9-121催化氢氧原位制备H202与丙烯环氧化,由于Au的负载量较低,Au/TS一1,Au/TS一2对PO的选择性较差.Haruta等【l3】研究的Au/Ti—MCM一48对丙烯的转化率达5%, PO选择性为90%以上.Pd-Pt/TS一1[14-15]催化剂催化氢气氧气原位生产过氧化氢制备环氧丙烷,已在实验室里实现,然而催化剂的失活以及溶剂甲醇的氧化仍是该工艺的主要问题.Hancu等Il刨披露了一种以CO2为溶剂,氢氧气氛中Pd/TS一1为催化剂催化丙烯环氧化制备PO的方法,其研究结果显示,反应产物中除目的产物PO外,没有丙二醇及PO的其他开环副产物生成.含钛载体负载Ag催化剂氢氧气氛中丙烯环氧化的报道相对较少.Wang等Il卜墙】采用化学气相沉积法或湿浸渍法制备的含钛载体负载Ag催化剂,骨架钛起着重要的作用,非骨架钛也有一定的环氧化性能,但过量的非骨架钛能够降低PO的选择性.反应一般在高空速下进行,丙烯转化率为1.37%,PO选择性为93.51%.碱土金属碳酸盐如K2CO3用作沉淀剂时,催化剂具有较高的活性和选择性【l.但是为了避免催化剂失活和目的产物PO的深度氧化,氢氧原位法制备PO的反应均是在极短的反应时间(或高空速)下进行的,丙烯转化率很低,尚未达到工业化水平.因此,开发活性高,选择性好的催化新材料是氢氧原位法亟待攻克的难题.4直接以O2为氧源的反应直接以O2为氧源氧化丙烯制备P0,无论是反第6期黄顺贤等:丙烯环氧化反应的研究新进展?771? 应的原子利用率,还是原料的成本,无疑都具有得天独厚的优势.但是由于丙烯在被O2氧化制备PO的反应中极易发生深度氧化,PO收率很低,被认为是一条不具有应用前景的方法,曾一度为研究者所放弃.近年来,由于受成本,环保等因素的制约,人们又逐渐注意到分子O2这一廉价的氧源,并对此开展了相应的研究.受Ag催化O2氧化乙烯制备环氧乙烷的启发,Ag也成为催化丙烯氧化的首选催化剂.Carter[2~]提出的Ag催化丙烯与分子O2反应的机理,指出晶格氧是催化氧化的活性中心,丙烯端位甲基上的氢(y.H)易于与晶格氧结合,而被深度氧化.Nijhuisf2lJ通过对比乙烯(含y.H),3,3.二甲基.1.丁烯(不含y.H)和丙烯O2氧化所得相应环氧化物的选择性,验证了上述结论.从改进催化剂的角度提出了抑制丙烯深度氧化的方法,即增加催化剂表面上晶格氧之问的距离以阻止丙烯y.H与晶格氧的结合,比较可行的技术方案为制备Ag与其他惰性材料的复合型合金催化剂I2.在改性的银催化剂上进行丙烯环氧化,能够得到较好的结果.Lu等I2引考察了不同助剂对Ag催化剂催化丙烯环氧化性能的影响,结果显示与相应的K盐改性的缸催化剂相比,经Na盐改性后的催化剂表现出相对较高的活性.在所研究的几种Na盐改性助剂中, NaC1是最好的助剂.作者从NaC1的负载量,丙烯与氧气的物质的量比,反应时间等方面对NaC1改性的Ag催化剂催化丙烯环氧化性能进行了研究,在反应温度623K,空速1.8xl04h_.,丙烯与氧气物质的量比为1:2时,NaCUAg催化剂(其中NaC1的质量分数为10%)对丙烯的转化率为12.4%,PO的选择性为31.6%.Kanm等J报道了一种光催化丙烯环氧化的催化材料——羟磷灰石(HAP)一SiO复合物,该复合物是在缓冲器中碱性条件下,由Ca(NO)和(NH4)2HPO4的水溶液在SiO2存在的条件下制得. 反应温度303K,主要产物为PO,在C3的氧化产物中其选择性大于80%.随着复合物中HAP含量增加,丙烯的转化率逐渐增加,而PO的选择性逐渐降低.这可能是由HAP对PO有极强的吸附作用而引起PO发生连续光氧化反应的原因.HAP.SiO,复合物上的薄层HAP对丙烯的光环氧化优于纯体相的HAP.Amano等研究了V2OJSiO2(VS)催化丙烯与分子02光氧化反应.考察了VS负载碱金属离子Li+,Na+,l<+,Rb的光催化作用,其中Rb是最有效的改性剂,重点讨论了Rb.VS催化剂.研究结果表明经Rb改性后的VS催化)~lJ[n(Rb)/n(V)=O.5~3.01光催化反应的丙烯转化率和PO的选择性显着高于未改性的VS.这表明添加Rb提高了负载于SiO2上的V2O5物种的光催化性能,其中Rb.VS催化剂的n(Rb)ln(V)由0.5变化至1.0时,丙烯的转化率和PO的选择性急剧增加;n(Rb)/n(V)=1.0时出现最大值(PO的生成速率为52~tmol/h),UV-Vis和x 射线吸收光谱对~系列的Rb/VS表征结果显示,Rb 与vo4之间存在有一对一的相互作用.随着Rb负载量继续增加,丙烯的转化率开始降低,这可能与催化剂的比表面积降低有关.随着反应时间延长, Rb.VS对丙烯的转化率和PO的选择性稍微有些降低,而反应后的催化剂的颜色与新鲜催化剂相比几乎没有变化.Y amashita等【26J采用旋转喷涂溶胶凝胶法在石英板上制备了透明的含Tj介孔SjO2薄膜,光谱表征结果显示骨架中含有孤立的且为四配位的TiO2 部分.与常规介孔SiO2薄膜相比,这种含Ti的介孔SiO2薄膜即使没有紫外光的照射也具有很强的亲水表面性质,在紫外光的照射下,水滴在其上的接触角会变得更小,表明其具有超强的亲水性.在紫外光的照射下,这种含Ti的介孔SiO2薄膜对于丙烯光催化氧化反应表现出很高的选择活性,骨架上孤立的且为四配位的TiO2是光诱导表面反应的主要原因.503为氧源的反应Bemdt等L2开发了一条新颖的生产PO的工艺. 该工艺是以O3为氧源,无催化剂存在,反应条件温和,气相一步法制备PO.PO的选择性高达98%,而且几乎没有其他副产物生成,生产技术指标(丙烯转化率,PO选择性及生成速率)与已有的丙烯环氧化和Ag催化乙烯环氧化的工业生产相媲美.研究表明:PO的选择性,随着反应温度的升高而增加;随总压的增加而显着降低(温度恒定).反应混合气在反应管内的停留时问以lOms为宜.在这个反应中,NO2是必需的,但并不被消耗.其反应机理目前尚未十分明确,可能是NO2首先被氧化为五价的氮的氧化物,再与丙烯反应生成PO,同时又有NO2的生成.Bemdt等【28J进一步研究气相O3 氧化丙烯生产PO的新工艺,从反应压力,温度,进料气组成,停留时间以及反应器的维数等方面进行了研究.在无稀释气存在的条件下,丙烯的转化772化工进展2007年第26卷率为91.8%时,PO的选择性为93.3%.从反应原料的成本角度考虑,O的价格较高,目标应放在提高O的利用率上.研究得到在控制丙烯的转化率为20%~30%时,O3的利用率可达到95%.据称,O为氧源的丙烯环氧化反应已具备实现工业化的条件.但O3的价格相对较高,从经济上考虑,该生产线路是否可行,有待研究.6N20为氧源的反应N2O作为一种温和的氧化剂,与丙烯反应除生成环氧丙烷和N2外,无其他副产物产生,是一条环境友好的技术线路,近年来逐渐受到研究者的青睐. Duma和H6mckeJ,首次报道了N2O作为氧化剂与丙烯气相反应制备环氧丙烷的研究,Na为助剂的硅负载氧化铁催化剂,在648K的温度条件下,丙烯的转化率为10%,环氧丙烷的选择性为50%.硅负载氧化铁催化剂是N2O环氧化丙烯的催化剂,但研究者发现无碱土金属助剂的氧化铁催化剂上并没有P0生成州.Wang考察了碱金属盐改性的FeO~/SBA一15催化N2O氧化丙烯的反应.助剂KC1质量分数为1%的FeO~/SBA一15[n(K)/n(Fe)=5]对于丙烯环氧化反应表现出最好的催化活性,在温度648K下的反应结果为:丙烯转化率达50%,PO选择性为10%,并采用UV-Vis,XANES以及拉曼光谱等表征技术,得出KC1不仅能够提高Fe物种的分散度,而且也能够改变SBA一15内表面上Fe的配位状态.提出了用以解释N20环氧化丙烯的K离子稳定四配位的Fe活性位的说法以及晶格氧的和FeO~/SBA一15酸性的消除,这些改变有利于PO选择性的提高.Bart从载体,活性中心以及助剂等方面,对催化N2O环氧化丙烯的催化剂进行了研究.研究结果表明,碱金属的乙酸盐用作助剂时,催化剂的活性及环氧丙烷的选择性按Na>K>Li>Rb>Cs的顺序而降低;各种载体,包括ZSM一5,A12O3,TiO2,CaCO3,BaCO3以及无定形的SiO2]A12O3用作乙酸钠为助剂的氧化铁催化剂的载体时,均不具有催化活性;研究过程中,作者还意外地发现,Rb2SO4为助剂改性的催化剂具有极其优异的催化活性和选择性,分别为76%和9.1%,相应地PO的生成速率为0.37mmol?g?h_.,其结果显着优于乙酸钠改性的催化剂(0.10mmol?g一.h一).7结语为寻找廉价氧源,丙烯环氧化生产PO的新工艺研究仍处于实验室阶段.在现有生产技术的基础上,继续开发环保,经济的生产工艺,特别是氢氧原位制备H2O2丙烯环氧化以及直接以分子氧为氧源的技术,是今后研究的重点.开发活性好,选择性高的催化剂依然是有待攻克的难题.参考文献[1】吴剑华.环氧丙烷生产用单管多旋静态混合管式丙烯氯醇化反应装置及生产方法:CN,1680346A[P].2005.[2】BuijnkJKF,VlaanderenJJM,CrockerM,eta1.Propylene epoxidationovertitanium—on—silicacatalyst--theheartoftheSMPO process[J】_Cata1.Today,2004(93—95):199—204.[3】ArcaVA,BoscoloBoscolettoA,FracassoN,eta1.Epoxidationof propyleneonZn—treatedTS—lcatalyst[J】_Mo1.Cata1.A,2006,243:264—227.[4】TulloA.DowBASFtobuildpropyleneoxide:companiesmark SUCCESSinprocesswithplansforplantinBelgium[J】.Chem.Eng. 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丙烯液相环氧化反应的机理
丙烯液相环氧化反应的机理丙烯液相环氧化反应的机理介绍如下:在不通丙烯的情况下,完成了改性和未改性TS-1样品上H_2O_2无效分解的动力学实验;采用正交法设计实验内容,在相同实验条件下完成了四丙基氢氧化铵(TPAOH)改性前后挤条TS-1上的丙烯环氧化反应动力学实验。
考察了温度(30~46℃)、H_2O_2浓度(0.4~1.2mol/L)、H_2O_2空速(0.023~0.068mol/gcat·h)以及原料中C_3H_6/H_2O_2摩尔比(2~8)对丙烯环氧化反应的影响。
研究发现:1.通过UV-Raman确定两种催化剂上的钛物种类型。
确定本次使用的未改性挤条TS-1含有四配位钛和二氧化钛。
改性后,产生了六配位钛这一新的钛物种。
采用UV-Vis和ICP对两种催化剂的钛含量分别做定量分析,确定两种催化剂中每个钛物种的具体含量,作为动力学的积分范围。
其中,PO和MME生成反应可以归因于四、六配位钛,TiO_2则是惰性的。
2.对两个催化剂上的H_2O_2无效分解的实验结果进行拟合,得到各自的速率方程。
TPAOH改性前后TS-1上H_2O_2的无效分解均随着反应温度的升高、H_2O_2浓度的增大、H_2O_2空速的降低而增大。
在相同的反应条件下,未改性TS-1的H_2O_2分解率总是大于改性催化剂,这可能是由于未改性催化剂含有更高比例的锐钛矿型二氧化钛,加速了H_2O_2的分解。
3.对于未改性TS-1,在忽略MME生成反应、并将拟合好的双氧水分解速率方程带入,用E-R和L-H机理模型对主反应进行拟合。
双氧水单分子吸附的E-R机理具有更高的拟合度。
研究提出了三种MME生成的反应机理,拟合得到环氧丙烷中氧由于供电子效应吸附在缺电子的钛物种上,与体相的甲醇反应生成丙二醇单甲醚这一机理具有最优拟合结果。
4.改性TS-1对于PO和MME生成反应的活性中心还有六配位钛。
在得到四配位对于主副反应的活化能、指前因子以及吸附平衡常数后,根据改性TS-1的实验数据得到六配位钛上主、副的动力学数据。
钛硅分子筛TS-1催化环氧丙烷异构反应的机理探究
文献标志码: A
文章编号: 0438-1157 (2021) 10-5150-09
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Mechanistic insights into catalytic isomerization of propylene oxide over TS-1
WANG Gang, DUAN Xuezhi, YUAN Weikang, ZHOU Xinggui
收稿日期:2021-04-15
修回日期:2021-06-30
通信作者:段学志(1983—),男,博士,教授,xzduan@
第一作者:王刚(1992—),男,博士研究生,wanggangecust@
基金项目:国家自然科学基金项目(22038003,21922803);上海市教委科研创新计划项目
(State Key Laboratory of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
Abstract: One-step catalytic epoxidation of propylene with H 2 and O2 to produce propylene oxide (PO) has
中间体。相比于丙醛,丙酮由于生成过程中氢原子重排的过渡态能垒较高而具有更低的异构化选择性。所揭
示的 TS-1 上 PO 吸附及异构化反应机制将为钛基丙烯环氧化催化剂的结构改性以增强 PO 脱附从而提高 PO 选
择性提供理论依据。
关键词: 环氧丙烷异构化;反应机理;钛硅分子筛;理论计算;丙烯环氧化
中图分类号: TQ 426.1
化学工艺学复习思考题
化学工艺学复习思考题第一章1。
何谓化学工艺?H22。
化学工业的特点是什么? H63. 化学工业的原料资源是从何而来?H8—94。
化学工业的主要产品有哪几类? H10-14第二章1.名词解释:石油(H3)、天然气、干气、湿气(H7) 、煤、煤干馏、煤气化、煤液化(H8)、化工生产工艺流程、工艺流程图(H12-13)、生产能力、生产强度、时空收率、转化率、选择性、收率(H14-16)、单程转化率、全程转化率、一次转化率、总转化率、平衡转化率、一次收率、平衡产率、总收率(H17—22)、催化剂(H32)、2.石油组成?石油中的化合物可以分为哪三类?H33.熟悉原油常、减压蒸馏工艺流程?H4-54.试比较馏分油的化学加工(二次加工)中催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解所采用原料、生成的产物、催化剂及流程特点区别?H6+书P15—195.煤的加工路线有哪三种?6.化工生产过程有哪三步?原理预处理、化学反应、产品分离及精制H117.何谓对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?(H14-22)8.物料衡算及热量衡算。
衡算的一般步骤H429.催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?(H32)10.哪些反应条件对化学平衡和反应速率有较大影响?H27-30第三章1.名词解释:热泵绝热精馏2.根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物;解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律,造成裂解过程结焦生炭的主要反应是哪些?书54-613.在原料确定的情况下,从裂解过程的热力学和动力学出发,为了获得最佳裂解效果,应选择什么样的工艺参数(停留时间、温度、压力……),为什么?书66—704.提高反应温度的技术关键在何处?应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度?书72—73 5.为了降低分压,通常加入稀释剂,试分析稀释剂加入量确定的原则是什么?H14,H186.试讨论影响热裂解的主要因素有哪些?裂解原料,裂解温度和停留时间、烃分压、裂解深度书71—787.裂解气出口的急冷操作目的是什么?可采取的方法有几种,你认为哪种好.为什么?H23—24 8.了解裂解炉的清焦原理,什么情况下需清焦?可采取的方法有几种? H269.裂解气进行预分离的目的和任务是什么?裂解气要严格控制的杂质有哪些?这些杂质存在的害处?用什么方法除掉这些杂质,这些处理方法的原理是什么?H28—3210。
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re a etio n w a s sy s tem a tiea lly in v e stig a ted . A S a re u lt , a ll th e fo u r a lk a lin e eo m p ()n e n zs h a d l )
e ffee t o n P () s e l e tiv ity . a m o n g e w h ie h N a ()H : d In N aH () eo u ld p ro m o te th
超临 界 流体 具 有 优 良的 溶解 和传 质 性 能 具 有 无毒
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C O : )是 一 种 环 境 友 好 的 溶 剂 , 本课 题 组 以 cC O : 作 为溶
不 可燃 和廉 价 的优 点 , 广 泛 地 应 用 于萃
取 分 离及催 化 反应 中. 性 明 显提高
反应 45 m ln 后 , 停止搅 拌 , 并将 反应 釜置 于冰 水浴
石 油 学 报 (石 油 加 工 )
20 1 1 年 8 月
八( 尸 A I P E T R ()I E I S IN IC A (I E 尸 R ( )I E U M I I I丈 () E S S IN (玉S E ( I I()N ) 一
第 27 卷第 吸 期
文 章 编 号 : 100 1一7 1{ (20 11 )04 一6 2下 5 8 卜
丙烯 (质 量 分 数 > 99. 5 % ) , 北 京海 谱 甲醇 N f )H , 分 析 纯 , 北 京 ( l
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气 体有 限 公 司 产 品
H 20 : 为 氧化 剂 的催 化 氧 化 反应 具 有 条件 温 和
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和共氧化 氯 醇 法需 要
按文 献巨] 中 的方 法 合成 IS 一 粒 径为 0. 3 俘 1 m 0 3 % H :( :(质量 分数 )水溶 液 . 国药集 团化 学 试 剂有 ) 限 公 司产 品
化工 厂产 品
耗用 大量 氯 气 , 生 产 过 程 中产 生 的 次 氯酸 还 严 重腐 蚀设 备 , 产 生 大 量 含 氯废 水 , 对 环 境 污 染很 大 ; 共 氧化法 生 产 过 程 复 杂 , 且 建 厂 投 资 巨 大 丁lram as O 乙 道 了 T S一 的 合 成 :{报 弓 1 J l f 1983 年 , 以 T S一 为 催 化 1
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2 . J ,, z;zuze (, / 丫l /洲 产配 ,,口 刀召 厂,,己 夕 了 为 / g 介, 了 , ,,月 21 了L乃 :l ,z, , . J;尸 , ,29 10 ( ( 8 4 . ( , z,z ) ::, rg 己 刀 , ] / z, er ,了 , , J /
0 .( l m m o 的(N H )ZC ( 5 ) l ) 从而解决 了该反应 在 cC ( ) 关 键
后 . H :O : 转化率
( P ) 选择性 和 H ( : 利用 率分 别达 到 了 97 . % )
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A b strae t : T h e eo n v e r i n o f H :(): , se lee tiv ity o f p ro p y len e o x id e ( P ( )) a n d u t一一 tlo n o f H :( ): o f o l z: I or()p y le n e e l x id atio n in oo u p e rer i tlea l C O : ( e( ( ): fo r s h o rt ) w a s h i h e r th a n tl t in tra d iti a l g :a ()n
6 30
石牙 山学报 (石 油 加 工 )
第 27 卷
环 氧 丙烷 (P ) 是重要 的基础 化 工 原料 , 广 泛 应 (
用于 化工
轻工
医药
纺织
食 品 等 行业
传统
1. 1
实验部分
原料 及试 剂
的环 氧丙烷 工 业 生 产 方法 主要 有 氯醇 法 法一 但这 2 种方 法均 存 在 不 足 之 处 2一
a n d In er : 一
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H :(): a n d p o o r se le etlv ity o f P O e : u s ed b y e K ey w o rd s : T S 一 ; ep o x id atio n o f p ro p y len 1
纯 , 天津市 光复科 技 发展有 限 公 j 产 品 J
1 .2 实验方 法
反 应迅速 及 过程 无 污染 的优 点 , 受 到 研 究 者们 的广 泛重 视 化剂 T S一 为催 化 剂 的丙 烯 环 氧化 反应 , P ) 选 择 1 ( 但是 甲醇溶 剂对 丙烯 溶 解 和扩 散 性 能
1.2. 1
收 稿 日期 : 2 ()1() ()8 1 8
基 金项 目 : 国 家 自然 科 学 基 金 项 目(2 劝 6011 和 山 东 省 科 技攻 关 计 划项 目 (G G o937L280 80 1( 资 助 ) ( ) ) j 通 讯联 系 人 : 张耀 日. 男 . 硕 士 研 究 生 . 从 事 超 临 界 条 件 下催 化 反 应 的研 究 ; Iel ( )1 897, 6( ; E 一 a l: 21 angy < , r l伽 }{ 3.( ) )洲 m l 飞 r ) 弓 ( m
m e th a n o l m e d iu m , b u t th e re s till e x iste d s o m o p ro b lem s in th e e p ()x i a tlo n o f 工 p y len e e: t: ly ze d d )ro 一 1 T S 一 i s eC (): r ea e tio n m ed iu m , s u e h a s d e eo m p o s itio n o f H Z O : a n d p o o r s e lec t一 一 o f P ( ). T h e )y 1 n v ty e ffee t o f fo u r a lk a lin e e o m p o n e n t ( N a () H , N a H C ( )3 , U rea an d ( N H ):C O ) o n th e e l x ld : o n )o zti itiv e
an d 98. 2 %
respeetively. 5 0 th e d eeom po i, l)n of (
d d itlv e . ( ): )
(): ea n b e so lv e d b y ( N H , ): C ()
; :Il a lin e ad d iiiv e ; s u p e rcr itie a l C (): ( e k
摘 要 : 在 超 临 界 C ( (简 称 c () )反 应 介 质 中 , T S 一 催 化 丙 烯 环 氧化 制 备环 氧 丙烷 (P ) 的 H (): 转 化 率 , P ( 选 择 ) ( : 1 ( : )
性 和 H :( : 利用率 要高于在传统甲醇介质 中的 , 但是仍存在 H :( : 分解 和 P ) 选择性 较低等不足 ) ) (
T S一 为 催 化剂 进 行 丙烯 环 氧化 反 应 . P ) 选 择 1 ( 然 而 , 在 ScC O : 介 质 中仍 存 在 H :( : )
N a()H N :H ( 工 , ?
系统研究 J 添 加
结 果表 明 .
U r a 和 (N H , ):C (熟 碱性 组 分 对 rs 一 催 化 丙 烯 环 氧 化 制 备 环 氧 丙 烷 反 应 的 影 响 e 1
T S一 催 化 丙烯 环 氧 化 反 应 体 系 加 入 各 种 碱 性 组 分 均 可 不 同 程度 地 提 高 P ) 选 择 性 . 但 加 人 N ; )H 和 N a H 伙 熟 会 使 1 (和 (N H , ) ( 工 则 能 缓 解 H ( : 分 解 . 其 中 ( N H :):C ( ? ) ) 的效 果最好 ; 反 应体 系加人
超 临 界 条 件 下 碱 性 添 加 物对 T S一 催 化 丙 烯 l 环 氧化 反 应 的影 响
张 耀 日 ,2, 吴 玉 龙2, 陶 玲 2, 杨 明德2 , 唐 娜