高性能钛硅分子筛可控合成及其催化丙烯气相环氧化研究进展

随着绿色化工发展战略的推进,钛硅分子筛凭借其独特的选择性环氧化能力而引起广泛关注,合理调控钛硅分子筛的结构是提升烯烃环氧化反应效果的关键。本文分别对钛硅分子筛的结构类型、硅钛原子比、表面疏水性、颗粒传质性能的调控方法进行了介绍,系统总结了高活性钛硅分子筛的合成策略,并概述了TS-1钛硅分子筛工业生产技术的进展。以负载金属的钛硅分子筛催化剂为例,着重讨论了基于该催化剂的丙烯直接临氢气相环氧化反应的性能与机理,肯定了催化剂中包括载体钛位点和负载金属位点的双位点在环氧化反应中的重要性,并从金基催化剂的电子性质、空间分布、尺寸效应三个方面总结了高效金属位点的调控策略。此外,基于丙烯气相临氢环氧化当前存在的问题与挑战,进一步提出其潜在的解决方案与未来的发展方向。     

常压丙烯催化环氧化制环氧丙烷

研究了常压、气-液-固三相条件下Ts-1催化丙烯环氧化反应,利用气体及时将反应产物环氧丙烷从反应体系中直接分离,避免了进一步转化为副产物。考察了反应温度、压力、催化剂用量、反应时间、丙烯流速和载气流速对反应的影响。在最佳的反应条件下,过氧化氢的转化率、有效利用率和环氧丙烷的选择性分别达到95．3％、98．4％和85．3％。本反应体系的主要优点是反应产物可以在反应的同时进行分离,强化了反应过程,具有工业化前景。     

钛硅钒分子筛催化环氧化甲基氯丙烯的研究

采用变温水热合成方法制备了钛硅钒分子筛TSV。以此分子筛为催化剂,在无溶剂的条件下,对甲基氯丙烯与过氧化氢催化环氧化反应进行了研究,制得甲基环氧氯丙烷。利用正交实验,研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及反应物摩尔比四个因素对甲基氯丙烯的转化率与甲基环氧氯丙烷的选择性的影响,分析甲基氯丙烯的转化率与甲基环氧氯丙烷的选择性,确定了较佳的反应条件,并进行了催化剂重复使用实验。实验结果表明所制备的催化剂具有较高的稳定性。     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化反应动力学

研究了以甲醇为溶剂,钛硅分子筛(TS-1)催化丙烯/H2O2环氧化反应.考察了不同反应温度以及催化剂含量对环氧化反应的影响.通过对比实验发现,钛硅分子筛不仅对丙烯环氧化有催化作用,而且对环氧丙烷的醚化反应催化效果明显.还考察了钛硅分子筛质量浓度为0.73%,温度30～65℃条件下双氧水的分解情况,结果表明温度小于60℃时,可忽略双氧水自身分解.根据已得到实验数据,确定了丙烯环氧化反应生成环氧丙烷,环氧丙烷又与甲醇环醚化生成丙二醇甲醚这一串联反应在丙烯压力为0.30 MPa条件下的动力学方程.     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化过程中的副反应

钛硅分子筛(TS-1)催化丙烯环氧化过程中,H2O2能与醇溶剂发生氧化副反应。实验考察了反应物浓度、温度等因素对醇溶剂氧化的影响。结果表明反应对TS-1用量是1级,对H2O2为0到1级,对醇是0级,相同条件下3种醇的氧化程度为:异丙醇>仲丁醇>>甲醇。由提出的反应机理建立了反应动力学模型,用实验所得数据对模型进行了参数回归,结果令人满意。     

丙烯环氧化生成环氧丙烷催化剂（TS-1分子筛）的合成与表征

介绍了丙烯环氧化生成环氧丙烷催化剂(TS-1分子筛)的合成方法。着重对钛是否进入分子筛骨架的表征方法X射线粉末衍射、紫外漫反射、傅立叶红外、拉曼、程序升温脱附等技术进行了综述，对TS-1分子筛用晶形晶貌以及比表面积等也作了简要的介绍。并指出TS-1分子筛工业化前景乐观。     

丙烯环氧化中TS-1寿命

钛硅催化剂 (ＴＳ - 1)催化下的丙烯与Ｈ2 Ｏ2 环氧化过程是环氧丙烷 (ＰＯ)洁净生产的发展方向[1,2 ] ,反应条件温和 ,选择性高 ,但目前的研究主要在催化剂制备 .虽然部分学者[3] 对催化剂的寿命进行了报道 ,但仅限于 5～ 8次间歇反应的累计结果 .本文根据动力学研究的结果[4 ,5] ,采用连续淤浆反应器 ,在最佳反应和加速反应条件下 ,对催化剂的寿命进行研究 ,测定了该催化剂的单程寿命 ,并用ＸＰＳ(Ｘ射线光电子能谱 )分析了催化剂失活的原因 ,为丙烯环氧化工艺的进一步工业化提供指导和依据 .实验中钛硅分子筛 (ＴＳ - 1)按文献 [2 ]合成 …     

钛硅分子筛（TS）的催化性能及应用

介绍了钛硅分子筛（ＴＳ－１，ＴＳ－２）的合成，结构及催化性能。ＴＳ－１的合成可使用不同的模板剂，包括四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ），１，６－己二胺及正丁胺等。ＴＳ－１骨架钛为Ｔｉ＾４＋，Ｔｉ＾４＋在其中分布均匀，ＴＳ－１的催化活性来自骨架Ｔｉ＾４＋。ＴＳ－１／Ｈ２Ｏ２可用作醇氧化生成羰基化俣物、烯烃环氧化、芳香化合物的羟基化等选择氧化反应的催化氧化体系。该经体系具有反应条件温和、选择性高及环境友好等     

多级结构钛硅分子筛及其催化氧化应用研究进展

近年来,多级结构钛硅分子筛(TS-1)引起了越来越多的关注.本文综述了多级结构钛硅分子筛制备研究的最新进展,介绍了不同的制备方法和先进表征技术,并比较了各制备方法的优劣势,讨论了合成材料的孔结构、活性钛物种对烯烃环氧化催化反应和燃油催化氧化脱硫性能的影响.最后,对多级结构钛硅分子筛面临的挑战和未来的发展前景进行了展望.     

Epoxidation of Propylene with Hydrogen Peroxide Over TS-1 Catalyst Synthesized in the Presence of Polystyrene

Titanium silicalite-1 (TS-1) catalyst was synthesized in the presence of polystyrene (PS) particles (denoted as TS-1_PS catalyst) for use in the epoxidation of propylene with hydrogen peroxide. For the purpose of comparison, TS-1 catalyst was also synthesized by a conventional method (in the absence of polystyrene particles). In the epoxidation of propylene, the TS-1_PS catalyst showed a higher conversion of hydrogen peroxide and a higher selectivity for propylene oxide (PO) than the TS-1 catalyst. Consequently, the TS-1_PS catalyst showed a higher yield for PO than the TS-1 catalyst. Characterization results showed that the high catalytic performance of TS-1_PS was attributed to the enhanced hydrophobic property of the catalyst and the suppressed formation of anatase TiO₂ in the catalyst.     

国外用过氧化氢环氧化丙烯制环氧丙烷研发近况

介绍了国外用过氧化氢环氧化丙烯制备环氧丙烷（PO）工艺技术近期研发概况,内容包括所用过氧化氢来源（来自蒽醌法或氢、氧直接化合法）、丙烯环氧化反应以及反应产物精制和原料回收循环利用过程,工艺涉及催化剂、溶剂、流程、反应器、操作方法和试验结果等。不少工艺是将过氧化氢合成与丙烯环氧化加以耦合,形成完整体系,提高运转效率和经济效益。此外,简略介绍了用过氧化氢制PO工艺在产业化方面的最新进展。     

外环流气升式反应器中催化丙烯环氧化反应

本论文研究了外环流气升式反应器中TS-1催化丙烯环氧化反应,以单位催化剂空时收率为目标,进行了反应工艺条件的优化,考察了结构参数,上升管与下降管横截面积之比Ar Ad对反应的影响。     

相转移催化H2O2环氧化环己烯合成环氧环己烷

对反应控制相转移催化剂制备方法进行了改进,催化剂产率可达94%,并用红外光谱(IR)和元素分析对催化剂进行了表征;将催化剂用于以w(H2O2)=34.5%为氧化剂,以质量分数76.7%的工业粗环己烯为原料合成环氧环己烷;探讨了反应时间、反应温度、环己烯与H2O2的摩尔比、催化剂用量、溶剂用量等因素对反应的影响。获得的较佳合成条件(以0.08 mol H2O2计)为:反应温度40℃,反应时间90 m in,催化剂用量0.6 g,n(C6H10)∶n(H2O2)=2.5∶1,溶剂1,2-二氯乙烷70 mL。该条件下环氧环己烷平均选择性为96.1%,环氧环己烷的平均收率达91.7%。将回收的催化剂用于反应,环氧环己烷的平均选择性和平均收率分别为95.3%和90.9%。     

丙烯环氧化合成环氧丙烷新技术的研究进展

评述了以分子氧和双氧水为氧源的丙烯环氧化催化剂体系的最新研究进展。其中包括金属Ag催化剂。金属熔盐混合物，钛硅沸石TS-1和过渡金属络合物催化剂体系，根据氧转移机理。金属Ag催化剂和熔盐体系是以分子氧为直接氧源，而TS-1和最近报道的反应相转移含钨催化剂本质上是以过氧化氢为直接氧源。TS-1和反应相转移含钨催化剂和优点是反应条件较温和，生成环氧丙烷的选择性和产率较高。如一种负载成“蛋壳醇作为溶剂），环氧丙烷选择性和产率（以双氧水计）分别可达92%和90%以上。催化剂运转1000h以上性能稳定，今后的一个重要发展方向是开发以分子氧为起始氧源，简单高效的原位双氧水工艺。     

TS-1催化H2O2与甲基氯丙烯环氧化

以TS-1为催化剂,以30％（质量分数）H2O2为氧化剂催化2-甲基-3-氯丙烯（MAC）环氧化,考察了溶剂种类与用量、反应温度、反应物摩尔配比及催化剂TS-1质量浓度等因素对环氧化反应的影响。结果表明,反应的最佳溶剂为甲醇;增加催化剂质量浓度和升高反应温度均有利于提高转化率和H2O2有效利用率,但同时降低了反应的选择性;从反应物摩尔配比兼顾反应的转化率和H2O2有效利用率两方面来考虑,本试验条件下选1：1为佳。     

丙烯在银催化剂上环氧化的研究现状

介绍了近年来丙烯在银催化剂上气相直接环氧化的研究工作, 阐述了环氧丙烷低选择性的原因, 提出了高效银催化剂的开发途径.     

Influence of Pt–Pd/TS-1 Catalyst Preparation on Epoxidation of Olefins with Hydrogen Peroxide

The catalytic performance of the platinum–palladium/titanium silicalite, which was a common catalyst for the direct epoxidation of olefins with hydrogen and oxygen, was tested by epoxidation of allyl chloride with hydrogen peroxide. The epoxidation capacity of the TS-1catalyst was reduced after loading palladium and platinum on it. Ti leaching and crystallinity decrease were observed by XRD and FT-IR. The decomposition of hydrogen peroxide was accelerated by the supported Pd and Pt. These contributed to the loss of epoxidation capacity of TS-1. Ti leaching and crystallinity decrease were probably main causes. We propose that the Ti leaching had the most important influence on the loss of epoxidation capacity