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环己烷催化氧化制醇酮催化剂的研究进展

环己烷催化氧化制醇酮催化剂的研究进展
环己烷催化氧化制醇酮催化剂的研究进展

含钼催化剂研究进展

含钼催化剂研究新进展 摘要含钼催化剂广泛用于多种化工生产过程,在含钼精细化学品的研究与开 发中占有重要地位。简要介绍了我国近年来一些含钼催化剂的研究进展和有关文献1前言 催化是现代十分重要的化工技术,据统计,发达国家近三分之一的国民经济总 产值来自催化技术。含钼催化剂在催化领域占有重要地位,广泛用于石油加工和化 工生产,如合成气制造、基本有机合成和精细化工产品等的的生产。因此,长期以 来国内外对含钼催化剂的创新和改进不断进行。这也引起我国钼业界的广泛关注, 逐渐成为我国钼深加工领域的一个新的发展方向。现仅就我国近年来含钼催化剂的 一些新进展作简要介绍。 2烷烃的化学加工催化剂 2.1烷烃芳构化催化剂 四烷无氧脱氢芳构化,为甲烷活化和转化的一个新的研究热点。王林胜等在1 993年首次报道一种以HZSM-5分子筛为载体的含钼催化剂使甲烷于无氧条件下高选择性地转化为苯。该催化剂是甲烷芳构化反应的典型催化剂。此后,对这种催化剂 的研究活跃。舒玉瑛等用机械混合、机械混合后焙烧、机械混合后微波处理等方法 制备这种催化剂,并考察了其对甲烷芳构化反应的催化性能。结果表明:机械混合 法、固相反应法和微波处理法制备的Mo/HZSM-5催化剂,比一般浸渍法能明显提高 芳烃的选择性和减少积碳生成;在不同制法的Mo/HZSM-5催化剂上,Mo物种落位不同,机械混合法、固相反应法和微波处理法能使Mo物种较多地落位于分子筛外表面 ,这对甲烷芳构化反应有利,并明显减少积碳的生成。 王军威等用浸渍法、机械混合法和水热法制备了Mo/HZSM-5催化剂,并考察了 钼含量和反应时间对丙烷芳构化反应的影响,深入研究了Mo物种对HZSM-5分子筛结构和酸性的作用。 最近,田丙伦等报道了对Mo/MCM-22催化剂用于甲烷无氧芳构化的研究结果。MCM-22为晶粒呈片状、含两种孔道结构的高硅沸石分子筛。同Mo/HZSM-5催化剂相比,Mo/MCM-22催化剂稳定性更好,苯产物的选择性较高 。用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最佳。此外,还研究了添加钴对Mo/MCM-22催化反应性能和催化剂积碳性质的影响。 2.2烷烃选择氧化催化剂 甲基丙烯酸(MAA)是重要的有机化工原料,当前主要用烯烃为原料生产。然而,饱和烃较烯烃来源广泛,更经济易得,故近年来由异丁烷氧化制MAA已成研究 与开发的新方向。采用一般热表面催化法由异丁烷选择氧化制取MAA主要存在的问 题是MAA选择性低,浓度反应产物(COx)高达40%。激光促进表面反应法是很有应用前景的光催化合成新技术。最近,陶跃武等分别采用在铋钼复合氧化物、钒钼复 合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制MAA,取得选择性达到90%和无COx产生的良好结果。

环己烷氧化制备环己酮

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环己烷的氧化制环己酮工艺技术 作者:指导教师: 摘要:环己酮是制备己内酰胺、己二酸的主要中间体,也是制备各种乙烯树脂漆的主要原料,并且被广泛用作许多高分子聚合物的溶剂,因此,环己酮在有机化工、涂料工业等方面都有着极其重要的作用。目前世界上环己酮生产工艺路线按原料分主要有3种:环己烷液相氧化法、苯酚加氢法和水合法。山东方明化工有限公司是由环己烷氧化制环己酮,该工序下同时还生成一些其他物质,如环己醇、X油、轻质油等。合成和制备环己酮的方法较多,工业化生产方法主要有苯酚加氢法;苯部分加氢法;环己烷氧化法。其中环己烷氧化法的应用最为普遍,本文对以苯为起始原料的合成环己烷然后氧化成环己酮,对公司生产环己酮的过程及原理做了详细叙述,对于生产中出现的异常现象做出合理的解释,也给出其处理方法。本论文重点介绍了环己烷氧化制备环己酮工艺技术。 关键词:环己烷;环己酮;氧化;进展

引言 环己酮是一种重要的有机化工产品,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体,具有高溶解性和低挥发性,可以作为特种溶剂,对聚合物如硝化棉及纤维素等是一种理想的溶剂;也是重要的有机化工原料,是制备己内酰胺和己二酸的主要中间体。1893年A. Bayer采用庚二酸和石灰(庚二酸钙)干馏首先合成了环己酮。1943年德国I.G.Farben公司建成了苯酚加氢法合成环己酮生产装置。1960年德国BASF公司采用环己烷氧化法建成大型环己酮生产装置,使环己烷氧化技术得以迅速发展,并导致聚酰胺纤维的大规模发展。本论文突出详述了环己烷氧化制环己酮生产过程。 项目概述 公司概况 山东方明化工股份有限公司拥有的8万吨/年环己酮装置是目前国内单套最大的环己酮生产装置,采用先进的工艺,各种消耗特别是苯耗、碱耗是国内乃至世界最低的,具有较强的市场竞争力。公司隶属山东洪业集团,公司董事长余庆明先生是全国五一劳动奖章获得者、并先后荣获全国优秀企业家、山东省劳动模范等荣誉称号,现为山东省人大代表。公司是一家规模实力雄厚的综合性化工股份制民营企业,座落于闻名中外的牡丹之乡,庄周故里。位于东明县化工园区内,西临106国道东兰公路,北瞰新石铁路,东靠京九大动脉,南临南兰高速,距日东高速公路入口处6公里,地理位置优越。公司占地600余亩,现有固定资产 10 亿元,年可实现工业产值14亿元,创利税2亿元。公司现有员工600余人,大中专以上学历人员占70%以上。公司主导产品有环己酮、环己烷、环己醇等,副产品有轻质油、X油、碳酸钠等。 下属公司有山东东巨化工股份有限公司和山东恒力供热有限公司。公司重视环保、科技建设工作,坚持把“十个一工程”作为提高自身治污能力和管理水平的基础工程来抓,先后投入七千余万元建设“十个一工程”,完善管理体系,治污减排工作取得了显著成效。2010年公司被评为菏泽市“十个一工程”示范企业,积极投入技术力量进行技术创新及改造,2010年10万吨环己酮成套技术获得山东省科技成果三等奖,菏泽市科技成果二等奖,公司被评为市级技术中心。

氮化物作为催化剂的研究进展

氮化物作为催化剂的研究进展 内容摘要:近年来,被誉为“准铂催化剂”的过渡金属氮化物因其优良的催化活性已受到世界各国学者的广泛关注。大量的研究表明,过渡金属氮化物在氨的合成与分解、加氢精制等许多涉氢反应中都表现出良好的催化活性。过渡金属氮化物的制备方法有高温法和程序升温氮化法, 程序升温氮化法的显著优点是可以制备出高比表面积的金属氮化物。研究人员不仅对金属氮化物催化剂的制备方法进行了大量的研究,并且发现负载型金属氮化物具有负载量低、比表面积大等优点。因此, 金属氮化物的负载化研究正成为目前的研究热点。 关键词:过渡金属、氮化物、催化剂、结构、性能、工业 Nitride as a catalyst research progress Grade: grade 09 Applied Chemistry Specialty Name: Hong Huaiyong number: 122572009003 Abstract:In recent years, known as the" Platinum" transition metal nitride because of its excellent catalytic activity has been subjected to extensive concern of scholars all over the world. A large number of studies show that, transition metal nitride in ammonia synthesis and decomposition, hydrogenation and so many wading hydrogen reaction showed good catalytic activity. Preparation of transition metal nitride has high temperature method and temperature-programmed nitridation, temperature-programmed nitridation method has the advantages of preparation of high specific surface area of the metal nitride. The researchers not only on the metal nitride catalyst preparation method was studied, and found that the load type metal nitride having load low, large specific surface area and other advantages. Therefore, a metal nitride load research is becoming the research hotspot at present. Key word:Transition metal, nitride, catalyst, structure, performance, industry 引言 过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物,它兼具有共价化合物、离子晶体和过渡金属三种物质的性质,从而表现出优良的物理和化学性能。它作为一类具有很高硬度、良好热稳定性和抗腐蚀特性的新型功能材料,已经在各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀分机械领域得到应用。而且它在氨合成与分解、加氢脱硫/脱氮(HDS/HDN)、F-T合成等许多涉氢反应都具有优良的催化活性,不逊色于Pt和Rh等贵金属催化剂的性能,被誉为“准铂催化荆”。过渡金属氮化物作为一种有应用前景的新型加氢精制催化剂已引起人们的广泛关注,成为国际催化荆新材料领域的研究热点。本章概述了这一催化新材料的最新研究进展。 1.过渡金属氮化物的结构和电子特征 过渡金属氮化物是一种间充化合物,是由于氮原子填隙似的融进过渡金属的晶格中形成的,它们倾向于形成组成可在一定范围内变动的非计量间隙化合物。其固态化学特征类似于纯金属,具有简单的晶体结构特征。其中的金属原子形成

催化分子氧氧化醇类的研究进展

化学试剂,2005,27(8),459~463;499 专论与综述 催化分子氧氧化醇类的研究进展 李长辉3,李容,郑国钧,赵秀芳 (中国医学科学院中国协和医科大学药物研究所,北京 100050) 摘要:综述了用氧气或空气(分子氧)作为化学计量氧化剂,在催化剂作用下氧化醇类的研究进展,并对某些代表性的催化氧化反应的特点和选择性进行了讨论。 关键词:醇;催化氧化;分子氧;氧气;空气;均相催化;非均相催化 中图分类号:T Q224;O643.322 文献标识码:A 文章编号:025823283(2005)0820459205 收稿日期:2004210213作者简介:李长辉(19752),男,四川泸州人,硕士,实习研究员,主要研究方向为生物活性天然产物的全合成。 醇的氧化是有机合成和工业生产中制备羰基化合物的重要方法,应用化学剂量的氧化剂对醇进行氧化的方法沿用已久,所用的氧化剂包括无 机过渡金属氧化物和盐类,以及一些金属配合物等[1]。使用化学计量氧化剂的方法至今仍然在有机合成领域广泛应用,并在许多方面取得不小进步,但是从经济学以及环境学方面考虑,迫切需要使用氧气、空气等环保、清洁、符合原子经济性的氧化剂,在此过程中,除目标产物外,水为惟一副产物。 R R ′ OH 催化剂O 2(或空气) R R ′ O +H 2O 其中:R ,R ′=烷基,芳基或H 本文分均相催化氧化和非均相催化氧化两大 类,概要的介绍这一领域的最新进展,并对某些催化氧化反应的特点和选择性进行讨论。1 均相催化氧化 由于反应物和催化剂存在于同一相中,均相 催化体现出活性高、选择性好等优点。111 金属/TE MPO 催化体系 氮氧自由基类作为比较成熟的氧化剂(或催化剂),无论在实验室还是工业生产中,都已广泛地用于醇的氧化,2,2,6,62四甲基哌啶2N 2氧化物(TE MPO )是其中最重要的一个。TE MPO (1)是一个氮氧自由基,本身的氧化作用并不强,但其分解产物中的氮氧正离子(2)却是强的氧化剂,可以氧化各种醇成相应的羰基化合物,而自身被还原成为氮羟基化合物(3),继而重新被氧化成自由基形态。 自1984年Semmelhack 等 [2] 首次报道CuCl/ TE MPO 体系催化氧气进行伯醇的氧化以来,这一 体系在近年来取得许多进展。最近,Sheldon 等[3] 报道[Cu (Ⅱ)2(2,2′2二吡啶)]/TE MPO 体系以碱作为共催化剂,在室温下催化氧气将伯醇选择性地氧化成醛,对仲醇没有影响。Marko 等[4]也报 道了CuCl/1,102菲咯啉/二叔丁基胺二乙酸盐在温和条件下催化伯醇的选择性氧化取得很好效果。 TE MPO 催化氧化历程 研究发现,用其他金属化合物替代CuCl ,可 以取得更好的效果,Sheldon 等[5]使用Ru (PPh 3)32Cl 2/TE MPO 体系,顺利地催化活泼和不活泼的醇 高选择性(>99%)地氧化成相应的醛酮。使用12辛醇和22辛醇进行竞争实验表明,对伯醇的选择性高于仲醇(混合反应,二者的转化率分别为80%和10%)。其缺点是较高的氧气压力(1MPa ),反应温度(100℃)及三苯基膦配体自身的热不稳定性。此外,底物中的S ,N ,O 等原子会与Ru 离子配合而导致催化剂失活。Minisci 等[6]报 道了双金属的Mn (Ⅱ )2C o (Ⅱ)/TE MPO 体系,近室温条件高收率(>95%)地催化了一系列苄醇、脂肪伯醇和仲醇的氧化。此反应以醋酸作为溶剂,需使用大量价格昂贵的TE MPO (>10m ol %)。 112 Pd (Ⅱ )类催化剂9 54第27卷第8期李长辉等:催化分子氧氧化醇类的研究进展

环己烷氧化制环己酮主要生产工艺及其改进情况

环己烷氧化制环己酮主要生产工艺及其改进情况 摘要:介绍了当前环己烷氧化制备环己酮的主要生产工艺的优缺点以及在工艺上的改进情况。 关键词:环己烷环己酮催化氧化 环己酮是一种重要的有机化工原料,其在下游市场的应用越来越广泛,成为近几年的热点产品,它是生产己内酰胺和己二酸的中间原料,也是生产各种高档油漆的重要溶剂。随着下游产品的扩能、新建,在未来一段时间内仍有较大的市场需求。 目前在世界范围内,环己酮生产工艺中90%以上采用环己烷氧化法,该工艺方法根据使用催化剂的不同,又分为无催化氧化法和有催化氧化的钴盐法、硼酸法。 一、无催化氧化工艺 无催化氧化法由法国Rhone-Ponlene公司最先开发,此法把反应过程分为两步:第一步,在160~170℃的温度条件下,环己烷与空气混合发生氧化反应,生产环己基过氧化氢;第二步,在碱性和催化剂作用下,环己基过氧化氢发生分解反应,生产环己醇、环己酮的混合物。此法的优点是反应过程分两步进行,不使用催化剂,解决了反应器结渣的问题,反应可连续进行,氧化过程中环己基过氧化氢的收率达到95%以上;缺点是环己基过氧化氢分解需要大量的碱,环己醇、环己酮的选择性≤88%,此工艺单程转化率比较低,大约在 3.5~4%之间,工艺流程比较长,装置消耗高。在改善此工艺方面,人们针对不同环己酮装置的特点,从改善环己基过氧化氢分解条件、提高环己烷转化率和环己醇、环己酮的收率方面,采取了以下工艺方法: 1.在改变环己基过氧化氢分解条件方面:肖藻生从改变有机相和无机相的混合比例,使碱液通过外部循环和静态混合器,强化环己烷氧化混合液与含过渡金属盐的碱性水溶液的混合,将分解过程分为两步,第一步控制碱液中碱浓度在0.25~0.5 mol/L之间,第二步控制碱液中碱浓度在0.5~1.5mol/L之间,从而改善环己基过氧化氢的分解环境,使环己醇、环己酮的选择性高达94%。 2.在提高环己醇、环己酮收率方面:黄敬等从改变氧化反应器温度分布状况着手,通过改变循环环己烷进氧化反应器的入口位置和入口温度,合理的控制各个反应器的温度,达到减少环己基过氧化氢在氧化阶段的热分解,从而提高环己醇、环己酮的收率。 二、催化氧化工艺 催化氧化工艺法根据氧化采用催化剂的不同又分钴盐法和硼酸法。

聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势

聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势(一) 自20世纪50年代Ziegler-Natta(Z-N)催化剂问世以来,聚丙烯催化剂经过不断 改进得到了很大的发展,目前已经从需要脱灰、脱无规物的第一代催化剂发展到高活性、高立构规整性的高效第五代催化剂。催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几百万倍,聚丙烯等规指数已达98%以上,生产工艺得到了简化。目前,催化剂仍是推动聚丙烯技术发展的主要动力,Z-N催化剂和单活性中心催化剂都将继续发展。Z-N催化剂将在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化发展,不断开发性能更好的新产品;茂金属和非茂单活性中心催化剂(SSC)在聚丙烯领域的应用得到深入发展,其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。 1 Ziegler-Natta催化剂 目前,世界上PP生产所用的大多数催化剂仍是基于Ziegler-Natta(Z-N)催化体 系,即TiCl 3 沉积于高比表面和结合Lewis碱的MgCl 2 结晶载体上,助催化剂是 Al(C 2 H 5 ) 2 Cl等烷基铝类化合物,其特点是高活性(通常在50kgPP/g催化剂左右)、 高立构规整性、长寿命和产品结构的稳定性好。20世纪90年代以来,美国、西欧和日本等世界主要的PP生产商研究开发工作的重点主要集中于该类催化剂体系的改进上。 早在第一代Z-N催化剂出现后,人们就发现添加第三组分(多为给电子体,又称 为Lewis碱)对烯烃聚合行为和聚合物性能都会产生很大的影响。只有改变催化剂中的给电子体(分为内给电子体和外给电子体两类),才能最大可能地改变催化剂活性中心的性质,从而最大程度地改变催化剂的性能。因此,新型给电子体的开发一直是5开发的热点。 1.1内给电子体 目前,内给电子体主要有1,3-二酮、异氰酸酯、1,3-二醚、烷氧基酮、烷氧基 酯、丙二酸酯、琥珀酸酯、1,3-二醇酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸高级酯、卡宾类化合物以及环烷二元酸酯等,其中使用最多的是1,3-二醚、琥珀酸酯和1,3-二醇酯类。 (1)以1,3-二醚类化合物为内给电子体的催化剂。1,3-二醚类化合物内给 电子体是由Basell公司开发的。以1,3-二醚类化合物为内给电子体的丙烯聚合 催化剂具有高活性、高氢调敏感性及窄相对分子质量分布等特点,并且在聚合过程中不加入外给电子体时仍可以得到高等规度的PP。在较高温度和较高压力下,用该类催化剂可使丙烯抗冲共聚物中的均聚PP基体具有较高的等规度,提高了结晶度。即使熔体流动指数很高时,PP的刚性也很好,非常适合用作洗衣机内桶专用料。目前,Basell公司已经开发了一系列基于二醚类内给电子体的催化剂,据称催化剂的活性超过100 kg/g(以每克催化剂生产的聚合物的质量计),聚合物的等规指数大于99%。

环己烷

化学品安全技术说明书 化学品中文名:环己烷; 六氢化苯 化学品英文名:cyclohexane; hexahydrobenzene 企业名称: 生产企业地址: 邮编: 传真: 企业应急电话: 电子邮件地址: 技术说明书编码: √纯品混合物 有害物成分浓度CAS No. 环己烷110-82-7 危险性类别:第3.1类低闪点液体 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收 健康危害:对眼和上呼吸道有轻度刺激作用。持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其他一些麻醉症状。液体污染皮肤可引起痒感。 环境危害:无资料。 燃爆危险:极易燃,其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物。 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感,就医。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。如有不适感,就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏术。就医。 食入:饮水,禁止催吐。如有不适感,就医。 危险特性:极易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。 与氧化剂接触发生强烈反应, 甚至引起燃烧。在火场中,受热的容器有

爆炸危险。蒸气比空气重,沿地面扩散并易积存于低洼处,遇火源会着 火回燃。 有害燃烧产物:一氧化碳。 灭火方法:用泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。 灭火注意事项及措施:消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中 的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。用水灭 火无效。 应急行动:消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼 吸器,穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄 漏物。尽可能切断泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密 闭性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸收。使用洁净的无火花 工具收集吸收材料。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用飞尘或石灰粉 吸收大量液体。用泡沫覆盖,减少蒸发。喷水雾能减少蒸发,但不能降 低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用防爆泵转移至槽车或专用收集器 内。 操作注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴安全防护眼 镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严 禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气 中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电 积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量 的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过29℃,保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风 设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处 理设备和合适的收容材料。 接触限值: MAC(mg/m3): -PC-TWA(mg/m3): 250 PC-STEL(mg/m3): 375*TLV-C(mg/m3): - TLV-TWA(mg/m3): 300ppm TLV-STEL(mg/m3): 监测方法:溶剂解吸-气相色谱法;热解吸-气相色谱法;直接进样-气相色谱法。 工程控制:生产过程密闭,全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。

金属催化剂的研究进展

金属催化剂的研究进展 1前言 催化技术作为现代化学工业的基础,正日益广泛和深入地渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中,起着举足轻重的作用。长期以来,工业上使用的传统催化剂往往存在着活性低、选择性差等缺点,同时常需要高温、高压等苛刻的反应条件,且能耗大,效率低,不少还对环境造成污染。为此人们在不断努力探索和研究新的高效的环境友好的绿色催化剂[1]。本文重点讲解金属催化剂的作用机理,以及金属催化剂在甲醇气相羰基化合成碳酸二甲酯的应用、茂金属催化剂的应用以及金属催化剂在乙烯环氧化合成环氧乙烷的应用。 2金属催化剂的作用机理 2.1 金属催化剂的吸附作用 众所周知,吸附是非均相催化过程中重要的环节,过渡金属能吸附O2、C2H4、C2H2、CO、H2、CO2、N2等气体,强化学吸附能力与过渡金属的特性有关,是因为过渡金属最外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子,容易与气体分子形成化学吸附键,吸附活化能较小,能吸附大部分气体,需主要的是d轨道半充满或者全充满,较稳定,不易与气体分子形成化学吸附键。由此可知,过渡金属的外层电子结构和d轨道对气体的化学吸附起决定作用,有空穴的d轨道的金属对气体有较强的化学吸附能力,而没有d轨道的金属对气体几乎没有化学吸附能力,由多相催化理论,不能与反应物气体分子形成化学吸附的金属不能作催化剂的活性组分。 催化反应中,金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子,从而使后者能够在金属表面上发生化学反应,金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关,一般情况下,处于中等强度的化学吸附态的分子会有最大的催化活性,因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂,不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附[2]。 2.2 金属-载体间的相互作用 我们课题组研究的是甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯,使用的是负载型

醇的催化氧化

已知: 1、 如何鉴别1-丙醇与2-丙醇。 2、 分子式为C 5H 12O 的醇,其中能被氧化为醛的结构是哪几种?能被氧化为酮的是哪几种?不能被氧化的是哪几种? 3、分子式为C 4H 8的烃可以发生如图转化: 其中E 、F 均呈酸性。 写出下列物质的结构简式: C 4H 8: C : D : E : F : C 4H 8 R —CH 2OH R —CHO ; 氧化 R’ R CH —OH 氧化 R —C —R ’ O (酮); 则很难被氧化(R 、R ’、R ’’表示烃基)。 R —C —OH R ’ R ’’

4、(2012房山期末1,16分)已知:Ⅰ. 质谱分析测得有机化合物A的相对分子质量为92.5 ;其含碳、氢的质量分数分别为51.89% 、9.73% ,其余为氯。 Ⅱ. A有如下转化关系: Ⅲ. 与羟基相连的碳上没有氢原子的醇(结构: )不能发生催化氧化反应。 Ⅳ. F的核磁共振氢谱有两种峰,峰高比值为1:9 , 不能发生催化氧化反应。 Ⅴ. E和G都能和新制的Cu(OH)2悬浊液反应, H是一种有果香味的液体。 写出下列物质的结构简式: F:C: B:A: D:E: G:H: 5、由C= CH3 CH2 选择合适的途径制备 CH2 C= COOH(C COOH CH2 )。(写流程图) 6. (11东城期末)23.(14分)上海世博会英国馆――种子圣殿,由六万多根透明的亚克力[其

分子式是(C 5H 8O 2)n ]杆构建而成。某同学从提供的原料库中选择一种原料X ,设计合成高分子亚克力的路线如下图所示: 原料库: a 、CH 2=CHCH 3 b 、CH 2=CHCH 2CH 3 c 、CH 2=CCH 3 , d 、CH 2CHCH 3 已知:① (不易被氧化成羧酸) ② 不易被氧化成醛或酮 ③ (R 、R ’、R ’’表示烃基) 写出下列物质的结构简式: X : A : B : C : D : E : F : 亚克力: R —C —R ’(H) O HCN R —C —R ’(H) OH H +/H 2O R —C —R ’(H) OH R ’’ R —C —R ’ OH R —C —R ’ O R —CH —R ’ OH [O] CH 3 CH 3

一种环己烷催化氧化一步制备己二酸的方法

一种环己烷催化氧化一步制备己二酸的方法 本文由南通润丰石油化工整理 本方法的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种流程简单、环保、安全的催化氧化环己烷一步制备己二酸的新工艺。 本方法以高活性的RuO2为活性组分的非均相催化剂,利用空气或氧气为氧化剂催化氧化环己烷一步制备己二酸。具体是 (1)由环己烷制备己二酸为一步催化氧化法,路线短; (2)反应温度和压强较低,以空气或氧气为氧化剂,避免了硝酸的使用造成的环境污染和设备腐蚀; (3)使用以RuO2为活性组分的固体催化剂,反应为非均相催化过程,催化活性高,催化剂容易分离和回收利用。本方法所述的技术与现有技术相比,工艺流程简单,避免了硝酸的使用造成的环境污染和设备腐蚀;使用非均相催化剂解决了均相催化过程中催化剂难以回收利用和产物分离问题;反应活性高,对己二酸选择性好,可抑制连串副反应,减少深度氧化产物的生成。 本方法的目的是这样实现的: (1)将环己烷、溶剂、引发剂与固体的催化剂加入到反应器中混合,形成混和悬浮液;所述的溶剂为能与环己烷相溶的有机溶剂;所述的催化剂为固体载体负载的钉氧化物,固体载体为氧化铝、分子筛、碳纳米管、二氧化硅、活性碳、沸石、海泡石、多孔陶瓷或聚氯乙烯,固体载体与钉氧化物的质量比为为1-99:1;所述的引发剂选自叔丁基过氧化氢、丁酮、环己醇、环己酮中的一种或多种;所述环己烷与溶剂的重量比为1:0-99,环己烷与催化剂的重量比为10-8000:1,环己烷与引发剂的重量比为1:1一2000,所述的催化剂重量是包括载体的总重; (2)将步骤(1)所得混合悬浮液升温至50一250℃,通入充足量的氧气或空气作为氧化剂,反应器内压力为0.1一5MPa,反应时间为0.1-20h;足量是指反应过程所消耗的氧化剂可以通过不断通入氧气或空气来补偿,以保持反应器内压力恒定。 (3)将步骤(2)反应混合物进行分离,得到固体催化剂和含有反应产物、未反应的反应物和溶剂的液体混合物; (4)将步骤(3)分离出的液相混合物中分离出己二酸后,剩余母液与反应原料混合返回到反应器中。分离出的液相混合物中含环己烷、环己醇、环己酮、丁二

分子筛催化剂的发展及研究进展

分子筛催化剂的发展及研究进展 摘要:分子筛是一种具有特定空间结构的新型催化剂,具有活性高、选择性好、稳定性和抗毒能力强等优点,因此,近几十年来它作为一种化工新材料发展的很快,应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。本文介绍了几种常见的分子筛及应用前景,并对分子筛的性能做了详尽的概述[1]。 关键词:分子筛;催化剂;应用;性能 Development and research of the molecular sieve catalyst Abstract:Zeolite is a new catalyst with specific spatial structure, with high activity, good selectivity, advantages, stability and antitoxic ability etc. Therefore, in recent decades, as a kind of new material chemical development soon, have been widely applied in. Especially as industrial catalysts in refining and petrochemical petroleum plays a very important role. This paper introduces the composition and application of molecular sieve, and the properties of molecular sieves as described in detail. Key words:Molecular sieve;catalyst;application;performance 1.分子筛的发展现状 所谓分子筛催化剂,就是将气体或液体混合物分子按照不同的分子特性彼此分离开的一类物质,实际上是一些具有实际工业价值且具有分子筛作用的沸石分子筛,构成沸石分子筛基本结构特征主要是硅氧四面体和铝氧四面体,这些四面体交错排列形成空间网状结构,存在大量空穴,在这些空穴内分布着可移动的水分和阳离子。基本组成物质为:Na2O、Al2O3、SiO2。上世纪50年代末发现小分子的催化反应可以在分子筛的孔道中进行,才使得这种材料得以迅速的发展。美国的多家公司,具有代表的是Linder公司、Exxon公司、联合碳化公司(UCC )模拟天然沸石的类型与生成条件,开发了一系列低硅铝和中硅铝的人工合成沸石。 上世纪60年代左右,上海试剂五厂开展沸石分子筛的研制开发工作,合成出A型、X型、Y型沸石分子筛。上世纪80年代,金陵石化有限公司炼油厂首次工业化生产ZSM-5沸石分子筛。已有南开大学、北京石科院、兰化炼油厂等单位纷纷开展ZSM -5沸石分子筛的开发生产,并将其广泛应用催化裂解、辛烷值助剂、柴油、润滑油降凝、芳烃烷基化、异构化及精细化工等领域。 近几年来市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加,国内合成分子筛的规模也在不断扩大。中科院大连物化所自上世纪80年代以来开展沸石分子筛的合成及改性研究工作,开发出二甲醚裂解制低碳烯烃催化剂。已完成中试放大实验,据称,该研究所采用改性SAPO-34分子筛催化剂可使二甲醚单程转化率大于97%,低碳烯烃选择性达90%。1988年首次合成了具有十八环的VPI-5分子筛,孔径达1.3nm,实现了大孔分子筛的合成。上海骜芊科贸发展有限公司生产经营ZSM-5高硅沸石分子筛结晶粉体、疏水晶态ZSM-5吸附剂等系列分子筛。南开大学催化剂厂主要生产了NFK-5分子筛(直接法合成ZSM-5分子筛)、Beta分子筛、Y型分子筛以及以其为载体的获得国家级发明奖的各类催化剂。 2.分子筛的性能 一切固体物质的表面都有吸附作用,只有多孔物质或表面积很大的物质,才有明显的吸附效应,才是良好的吸附剂。常用的固体吸附剂活性炭、硅胶,活性氧化铝和分子筛等都有很大的表面积。其中沸石分子筛在吸附分离方面有十分重要的地位,它除了有很高的吸附量外,还有独特的选择性吸附性能。这是由于它具有规整的微孔结构,这些均匀排列的孔道和尺寸固定的孔径,决定了能进入沸石分子筛内部的分子的大小。

合成甲醇催化剂研究进展

化学反应工程论文 合成甲醇催化剂的研究进展 摘要:了解甲醇工业的发展现状及前景。从催化剂组成、种类、各组分功能及失活方式对甲醇催化剂进行探究,同时探索甲醇合成的新方法和新工艺,并对甲醇合成催化剂的动力学研究进行总结。 关键词:甲醇合成、催化剂种类、失活、三相床、生物质秸秆、动力学 1.1甲醇工业发展现状 能源问题已经成为制约我国国民经济发展的战略问题。从国家安全角度看,能源资源的稳定供应始终是一个国家特别是依赖进口的国家关注的重点,是国家安全的核心内容。随着中国工业化、城市化进程的加快以及居民消费结构的升级,石油、天然气等清洁高效能源在未来中国能源消费结构中将会占据越来越重要的地位。目前中国石油消费严重依赖进口,石油资源已经和国家安全紧密联系起来,并成为中国能源安全战略的核心o 在我国能源探明储量中,煤炭占94%,石油占5.4%,天然气占0.6%,这种“富煤贫油少气”的能源结构特点,决定了我国能源生产与消费以煤为主的格局将长期占主导地位。国民经济的持续发展,对能源产品尤其是清洁能源的需求持续增长。结合我国以煤为主的能源结构现状,大力发展煤基能源化工成为我国解决能源问题的主要途径。以煤气化为核心的多联产系统则是针对我国面临的能源需求增长、液体燃料短缺、环境污染严重等一系列问题,提出的一条解决我国能源领域可持续发展的重要途径煤经气化后成为合成气,净化以后可用于生产化工原料、液体燃料(合成油、甲醇、二甲醚)和电力。多联产系统所生产的液体燃料,尤其是甲醇和二甲醚可作为煤基车用替代燃料,可以部分缓解我国石油的短缺。同时,甲醇还可以用来生产烯烃和丙烯,以煤化工产品“替代”一部分传统的石油化工产品,对减少石油的消耗量具有重要意义。 甲醇是一种重要的化工原料,又是一种潜在的车用燃料和燃料电池的燃料,因此合成甲醇的研究和探索在国际上一直受到重视。特别是近年来,随着能源危机的出现、C1化学的兴起,作为C1化学重要物质的甲醇,它的应用得到不断的开发,用量猛增,甲醇工业得到了迅猛发展,在世界基础有机化工原料中,甲醇用量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。 1.2甲醇发展前景 甲醇作为一种基础化工原料,在化工、医药、轻纺等领域有着广泛的用途。主要用于制造甲醛、氯甲烷、醋酸、甲胺、甲基丙烯酸甲酯、甲酸甲酯(MF)、二甲醚(DME)、碳酸二甲酯(DMC)、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基叔丁基醚(MTBE)等一系列有机化工产品。随着甲醇深加工产品的不断增加和化学应用领域的不断开拓,甲醇在许多领域有着广阔的应用前景:

甲醇的氧化机理研究进展

甲醇电催化氧化可能的机理及研究进展 甲醇在电极上氧化为 CO2需要传输 6 个电子,但是 6 个电子同时传递是不太可能的。部分电子的传输导致一系列稳定的、可溶的中间产物的形成也是不太可能的。很明显,在铂电极催化剂表面上一定有表面吸附物质,正是这些物质抑制了催化剂的活性。关于甲醇氧化反应的机理研究,在不同的电解质中可能不同。一般认为在酸性电解质中,甲醇在 Pt 电极上的氧化机理为[i],[ii]: 2Pt + CH3OH → Pt-CH2OH + Pt-H ( 1-4) 2Pt + Pt-CH2OH → Pt2-CHOH + Pt-H (1-5) 2Pt + Pt2-CHOH → Pt3-COH + Pt-H (1-6) Pt-H → Pt + H+ +e- (1-7) Pt3-COH → Pt2-C=O + H+Pt + e-→ Pt-C≡O + Pt (1-8) 可以看出甲醇首先吸附在 Pt 的表面,同时脱去氢,反应速度由大到小依次为是(1-6),(1-5),(1-4)。Pt3-COH 是主要的吸附物质,即甲醇氧化的中间体,(1-7)反应极快,但在缺少活性氧时,(1-8)占主导地位。从上述方程式中不难看出,要保证催化剂不被毒化,就必须尽量避免反应(1-8)的发生,而只有电极表面含有大量含氧物种时,氧化反应才能发生。活性含氧物种通过如下反应发生: M + H2O → M-OHads + H+ + e- (1-9) 其中 M 可以是 Pt 或其它金属,如 Ru,Sn 等,对于 Pt 来说,Pt-OH ads很难在低电位时大量产生,不能有效阻止中毒现象的发生,因此往往引入其它金属,使得在较低电位下就能够生成大量的含氧物种,促进氧化发应的发生。活性含氧物种与甲醇吸附中间体之间的反应如下: Pt-CH2OH + M-OH ads→ HCHO + Pt + M + H2O (1-10) Pt2-CHOH + M-OH ads→ HCOOH + 2Pt + M + H2O (1-11) Pt3-COH + M-OH ads→ CO2+ 3Pt + M + 2H++ 2e- (1-12) 在阳极上甲醇氧化的总反应为:CH3OH + H2O → CO2↑ + 6H++ 6e- (1-13) 分析这些反应表明,甲醇氧化是一个涉及多步脱氢的复杂过程,只有在电极表面生成大量含氧物种,甲醇才能完全氧化生成 CO2。同时,对于实用的直接甲醇燃料电池在降低催化剂中毒的同时还要避免反应(1-8)的发生,保证甲醇完全氧化生成 CO2。 目前对甲醇电化学氧化的机理在某些方面还存在争议。其中一个主要争议是:甲醇在Pt电极上的氧化究竟是通过平行反应路径 (在平行路径中,CO是作为一个副产物形成,甲醇被直接氧化成CO2) 还是通过连续反应路径进行。Wang等人[iii]采用双薄层电解池与质谱结合定量测定了甲醇氧化中间产物,认为两种路径同时存在,即一个路径是通过吸附CO进行,另一个路径是通过溶解中间物 (甲醛和甲酸) 进行,这

钴系催化剂研究进展

钴系催化剂的研究和发展 ---含钼催化剂的研究和发展 摘要:含钼催化剂广泛用于多种化工生产过程,在含钼精细化学品的研究与开发中占有重要地位。简要介绍了我国近年来一些含钼催化剂的研究进展和有关文献。催化是现代十分重要的化工技术,据统计,发达国家近三分之一的国民经济总产值来自初花技术。含钼催化剂在催化领域占有重要地位,广泛用于石油加工和化工生产,如合成气制造,基本有机合成和精细化工产品等的生产。因此,长期以来国内外对含钼催化剂的创新和改进不断进行。这也引起我国钼业界的广泛关注,逐渐成为我国钼深加工领域的一个新的发展方向。 关键字:含钼催化剂、合成醇催化剂 (1)烷烃芳构化催化剂 四烷无氧脱氢芳构化,为甲烷活化和转化的一个新的研究热点。王林胜等在1993年首次报道一种以HZSM-5分子筛为载体的含钼催化剂使甲烷于无氧条件下高选择性地转化为苯。该催化剂是甲烷芳构化反应的典型催化剂。此后,对这种催化剂的研究活跃。舒玉瑛等用机械混合、机械混合后焙烧、机械混合后微波处理等方法制备这种催化剂,并考察了其对甲烷芳构化反应的催化性能。结果表明:机械混合法、固相反应

法和微波处理法制备。Mo/HZSM-5催化剂,比一般浸渍法能明显提高芳烃的选择性和减少积碳生成;在不同制法的Mo/HZSM-5催化剂上,Mo 物种落位不同,机械混合法、固相反应法和微波处理法能使Mo物种较多地落位于分子筛外表面,这对甲烷芳构化反应有利,并明显减少积碳的生成。 最近,田丙伦等报道了对Mo/MCM-22催化剂用于甲烷无氧芳构化的研究结果。MCM-22为晶粒呈片状、含两种孔道结构的高硅沸石分子筛。同Mo/HZSM-5催化剂相 比,Mo/MCM-22催化剂稳定性更好,苯产物的选择性较高 。用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最佳。此外,还研究了添加钴对Mo/MCM-22催化反应性能和催化剂积碳性质的影响。(2)烷烃选择氧化催化剂 甲基丙烯酸(MAA)是重要的有机化工原料,当前主要用烯烃为原料生产。然而,饱和烃较烯烃来源广泛,更经济易得,故近年来由异丁烷氧化制MAA已成研究与开发的新方向。采用一般热表面催化法由异丁烷选择氧化制取MAA主要存在的问题是MAA选择性低,浓度反应产物(COx)高达40%。激光促进表面反应法是很有应 用前景的光催化合成新技术。最近,陶跃武等分别采用在铋钼复合氧化物、钒钼复合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制MAA,取得选择性达到90%和无COx产生的良好结果。 (3)加氢处理催化剂

醇的催化氧化

为你成材 尽我所能 - 37 - 师生同心 金石为开 已知: 1、 如何鉴别1-丙醇与2-丙醇。 2、 分子式为C 5H 12O 的醇,其中能被氧化为醛的结构是哪几种?能被氧化为酮的是哪几种?不能被氧化的是哪几种? 3、分子式为C 4H 8的烃可以发生如图转化: 其中E 、F 均呈酸性。 写出下列物质的结构简式: C 4H 8: C : D : E : F : C 4H 8 R —CH 2OH R —CHO ; 氧化 R’ R CH —OH 氧化 R ——R ’ O (酮); 则很难被氧化(R 、R ’、R ’’表示烃基)。 R —C —OH R ’ R ’’

为你成材 尽我所能 - 38 - 师生同心 金石为开 4、(2012房山期末1,16分)已知:Ⅰ. 质谱分析测得有机化合物A 的相对分子质量为92.5 ;其含碳、氢的质量分数分别为51.89% 、9.73% ,其余为氯。 Ⅱ. A 有如下转化关系: Ⅲ. 与羟基相连的碳上没有氢原子的醇(结构: )不能发生催化氧化反应。 Ⅳ. F 的核磁共振氢谱有两种峰,峰高比值为1:9 , 不能发生催化氧化反应。 Ⅴ. E 和G 都能和新制的Cu(OH)2悬浊液反应, H 是一种有果香味的液体。 写出下列物质的结构简式: F : C : B : A : D : E : G : H : 5、由选择合适的途径制备 ( C COOH CH 2 )。(写流程图) C=CH 3 CH 2 CH 2C=COOH

为你成材 尽我所能 - 39 - 师生同心 金石为开 6. (11东城期末)23.(14分)上海世博会英国馆――种子圣殿,由六万多根透明的亚克力[其分子式是(C 5H 8O 2)n ]杆构建而成。某同学从提供的原料库中选择一种原料X ,设计合成高分子亚克力的路线如下图所示: 原料库: a 、CH 2=CHCH 3 b 、CH 2=CHCH 2CH 3 c 、CH 2=CCH 3 , d 、CH 2CHCH 3 已知:① (不易被氧化成羧酸) ② 不易被氧化成醛或酮 ③ (R 、R ’、R ’’表示烃基) 写出下列物质的结构简式: X : A : B : C : D : E : F : 亚克力: R ——R ’(H) O HCN R ——R ’(H) OH CN H + /H 2O R ——R ’(H) OH COOH ’’ R —C —R ’ OH R ——R ’ O R ——R ’ OH [O] CH 3 CH 3

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