甲苯选择氧化制苯甲醛工艺及催化剂研究进展

介绍了当前甲苯选择氧化制苯甲醛的主要方法——液相氧化法、气相氧化法;重点综述了近年来相应催化剂的研究进展,并为研发高效绿色催化剂以及气相氧化法工艺工业化指明方向。     

甲苯液相选择氧化反应催化剂研究进展

以过渡金属氧化物及其负载型催化剂、杂多酸及其负载型催化剂、过渡金属络合物及其负载型催化剂、沸石分子筛基催化剂、超临界CO2介质催化反应体系为线索,评述了各类甲苯液相选择氧化反应催化剂的特性和近年来的研究进展,展望了甲苯液相选择氧化反应催化剂的发展方向,提出以反应对催化剂的结构和性质为指导来研制高效、绿色的催化剂仍是甲苯液相选择氧化反应的关键。     

甲苯气相选择氧化成苯甲醛的反应条件研究

1 前言在食品、医药和日用化工生产中需要大量苯甲醛。多年来苯甲醛的生产一直是通过甲苯的氯化水解和液相氧化。这种方法存在设备腐蚀严重、产物纯度低、工艺复杂等缺点。世界各国都在寻求生产苯甲醛的新途经。本文研究的甲苯气相选择氧化成苯甲醛的反应就是其中的一个方面。对此反应条件的研究,国内外报导较少。由于苯甲醛等产物沸点较高,前人大多是将产物冷凝收集,进行分析,得到的是     

甲苯选择氧化制苯甲醛的研究进展

甲苯直接氧化制备苯甲醛是一条最为简单而经济的生产工艺。简要介绍了生产苯甲醛的传统工艺,综述了近几年国内外甲苯气相氧化法、液相氧化法的工艺条件及其催化剂的研究进展,阐述了甲苯控制氧化合成苯甲醛热力学理论基础与甲苯控制氧化合成苯甲醛的机理研究现状。     

苯甲醇选择氧化制苯甲醛研究进展

苯甲醛是一种重要的精细化学品。苯甲醇选择氧化制苯甲醛是近年来受到重视的绿色苯甲醛生产过程,环境友好且可以得到高品质产品。因此,本文从催化剂,以及溶剂、促进剂等工艺条件等方面讨论了这一多相催化氧化过程研究进展,分析了贵金属催化剂、非贵金属催化剂、金属活性组分之间的协同作用、有机溶剂、无机溶剂、碱性促进剂等因素对苯甲醇选择氧化过程的影响,为开发高效的苯甲醇选择氧化制苯甲醛催化剂提供参考。     

甲苯催化氧化制备苯甲醛的合成研究

采用水热晶化法制备了SBR-15分子筛,探讨了不同金属作为催化剂和助剂时的催化剂活性。结果表明,1.5%Mn_2O_3-5%Fe_2O_3-SBR-15分子筛催化剂的催化活性最优,在常压、反应温度90℃的条件下,甲苯的转化率为13.98%,苯甲醛的选择性为48.32%。BET的表征结果表明,添加少量的Mn_2O_3(1.0%),能较小程度地增加Fe_2O_3-SBR-15分子筛催化剂的比表面积。催化剂的热稳定性结果表明,72h内,催化剂对苯甲醛的选择性一直保持在40%以上,甲苯的转化率随反应时间的增加逐渐下降直至失活。     

加氢法制苯甲醛的MnOx/Al2O3催化剂研究

采用等体积浸渍法制备了MnOx/Al2O3催化剂,在固定床连续反应器上考察了MnOx负载量对苯甲酸加氢制备苯甲醛的催化性能的影响,采用TG-DSC、H2-TPR、NH3-TPD和CO2-TPD等手段对催化剂进行了表征,并与催化剂活性和苯甲醛选择性关联。研究表明,在常压、380℃、氢气空速为760 h-1、氢/酸物质的量比为68的条件下,锰负载量为10%~15%的催化剂苯甲酸转化率在92%以上,苯甲醛选择性接近90%。H2-TPR表明,苯甲酸加氢反应与催化剂的氧化还原性有很大的关联,催化剂表面氧空位增加对苯甲酸加氢反应有利。NH3-TPD和CO2-TPD表明催化剂的表面酸碱性对反应活性有很大影响,具有表面弱酸性和中等强度碱性的催化剂活性和苯甲醛选择性比较高。     

用分子氧催化氧化法制取苯甲醛的研究简介

用分子氧催化氧化醇类以合成不同的羰基化合物的研究已成为近几年来国外在工业过程和有机合成中的一个热门研究领域。分子氧(或空气)是化工生产中的"绿色"氧化剂。使用的催化剂对醇羟基的氧化具有高度的选择性并有很高的转化率。简要介绍以此类方法对合成苯甲醛的研究。     

甲苯液相氧化制苯甲醛工艺的产品质量控制

简述了甲苯液相氧化制苯甲醛的工艺过程,详细介绍了苯甲醛在生产过程中存在的产品质量问题、影响因素,并提出了解决方案及优化过程,从而使苯甲醛产品纯度从99%提高到99.5%,优级品率达到95%以上。     

Co-M/Al2O3上环己烷的选择性氧化研究

采用溶胶-凝胶法制备了Co-M/Al₂O₃(M=Cu，Zn，Ni)催化剂。在没有任何有机溶剂或助剂的条件下，研究了以空气为氧化剂的环己烷选择性氧化。所制备四种催化剂的活性为Co-Ni/Al₂O₃ >Co/Al₂O₃ >Co-Zn/Al₂O₃ >Co-Cu/Al₂O₃。在Co-Ni/Al₂O₃中Co、Ni的质量分数分别为4.0%和3.0%时活性最好。以Co-Ni/Al₂O₃为催化剂，在4.5 MPa、443 K下反应120 min，环己烷转化率达9.9%，环己酮和环己醇的总选择性达94.6%，n(酮)∶n(醇)为2.8。Co-Ni/Al₂O₃催化剂连续使用五次后活性基本不变。     

制备条件对Cu/Al2O3 选择性催化还原NO的影响研究

考察了制备方法、活性组分负载量和焙烧温度对Cu/Al₂O₃ 选择性催化还原NO的影响。结果表明，采用溶胶-凝胶+浸渍法制备的Cu/Al₂O₃催化剂活性最好；负载Cu质量分数为15%时，催化剂的活性温域最宽，最大活性温度最低，催化活性最好；最佳焙烧温度为750 ℃。     

Pd/Al2O3催化剂上CH4选择性还原NO的研究

考察了Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃对甲烷选择性还原NO的催化活性。结果表明，采用浸渍法制备的Pd/Al₂O₃、In/Al₂O₃和Co/Al₂O₃三种催化剂，在有氧气氛下，用CH₄作还原剂催化还原NO时，Pd/Al₂O₃催化剂的活性最佳，热稳定性好，在550 ℃，用CH₄选择还原NO，Pd/Al₂O₃催化剂表现出较强的催化能力，NO的转化率达到100%。在高空速实验中，该催化剂亦表现出较高的活性，其活性顺序为Pd/Al₂O₃>In/Al₂O₃>Co/Al₂O₃。实验研究了助催化剂、氧含量以及空速对Pd/Al₂O₃催化剂活性的影响。     

Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。     

微反应器内甲苯气固催化氧化反应动力学

微通道反应器具有优良的传热、传质性能，能有效避免催化剂床层内热点的形成，为研究强放热反应动力学提供有利条件。开展了微反应器内的V2O5/TiO2催化剂上的甲苯气相选择氧化动力学研究，在简化反应网络的基础上建立了动力学模型，并给出动力学参数。该模型能较好地反映和预测较宽的反应条件范围内的甲苯气固相催化氧化反应转化率及产物分布，为优化操作条件提供依据。     

Ag对Pd/Al2O3催化分解NO反应的促进作用

研究了不同含量的银对Pd/Al₂O₃催化分解NO反应活性的影响。结果表明，低温下，Pd/Al₂O₃催化剂对NO的分解反应活性不高；反应温度达到720 ℃时，NO分解活性迅速上升。O₂-TPD研究表明，Pd/Al₂O₃上氧的脱附速率也是在720 ℃左右达到最大值，因此，在温度低于720 ℃时，氧从催化剂表面的脱附是NO分解反应的速率控制步骤。Pd/Al₂O₃中添加适量的Ag对NO分解反应有促进作用。O₂-TPD研究表明，这种促进作用与Pd表面氧物种的起始脱附温度向低温移动有关。     

复合氧化物催化剂催化氧化甲苯性能

以γ-Al2O3为催化剂载体,铜、锰为活性组分,稀土元素铈为助催化剂,采用浸渍法制备复合氧化物催化剂5%Cu/γ-Al2O3、5%Mn/γ-Al2O3、5%Cu-5%Mn/γ-Al2O3和5%Cu-5%Mn-1.6%Ce/γ-Al2O3,并考察其催化氧化甲苯性能。研究表明,复合氧化物催化剂催化氧化甲苯具有显著的效果,5%Cu-5%Mn/γ-Al2O3催化剂和5%Cu-5%Mn-1.6%Ce/γ-Al2O3催化剂表现出良好的低温活性和催化性能,对甲苯的完全燃烧温度分别为340℃和285℃。采用SEM和BET对催化剂进行表征,结果表明,催化剂的催化活性与活性组分在催化剂表面的分散度和催化剂的孔结构相关。     

W-Mo-Ni-Cr/Al2O3催化剂的表征及其加氢脱氮性能研究

采用分步浸渍法制备了负载型W-Mo-Ni-Cr催化剂。并采用X射线衍射（XRD）、差热分析（TG/DTA）、氮气吸附（BET）、程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）和红外光谱（IR）等方法对其进行表征。以吡啶为模型化合物进行了加氢脱氮活性试验，在反应温度180 ℃，反应时间1 h时，催化剂的催化性能最佳。实验条件下，吡啶的单次转化率可达88.5％。     

Al2O3/Y-TZP复相陶瓷的力学性能及耐磨性

通过常压烧结制备了Al2O3/Y-TZP复相陶瓷,研究了Al2O3含量对材料力学性能及耐磨性的影响。体积分数为35%Al2O3的Al2O3/Y-TZP复相陶瓷具有相对高的韧性(12.5MPa·m1/2)和较低的磨损率(9.2×10-6mm3/(m·N))。     

V2O5-MoO3/TiO2 催化剂的NOx选择性催化还原及SO2氧化活性

采用浸渍法以TiO₂为载体制备V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 选择性催化还原催化剂,研究V₂O₅和MoO₃负载量对于催化剂选择性催化还原反应及SO₂氧化活性的影响,并考察氧含量、氨氮物质的量比和反应空速对3%V₂O₅-6%MoO₃/TiO₂催化剂选择性催化还原脱硝活性的影响。结果表明,随着催化剂中V₂O₅负载质量分数增加,V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 催化剂的选择性催化还原活性和SO₂氧化活性均呈上升趋势。MoO₃的负载对催化剂的SO₂氧化活性有明显抑制作用。MoO₃负载质量分数超过9%,制备的催化剂既保持较高的低温选择性催化还原活性,又使选择性催化还原反应中的SO₂转化率小于1%。