丁基吡啶四氟硼酸盐中的两相Beckmann重排反应

在丁基吡啶四氟硼酸盐([bupy][BF4])/甲苯两相体系中,以含磷化合物(PICl3,PCl3,PCl5)催化环己酮肟的Beckmann重排反应。考察了催化剂和离子液体用量、物料配比、反应时间、反应温度等条件对环己酮肟转化率、己内酰胺选择性的影响。结果表明,POCl3催化的两相重排反应结果很好,环己酮肟的转化率高达100.0％,己内酰胺的选择性高达99.3％。并优化出POCl3催化的两相重排反应条件。在两相体系中进行重排反应有利于控制反应速率和实现体系取热。     

反应氛围对RBS-1分子筛催化剂上气相Beckmann重排反应的影响

在常压连续流动固定床反应装置上，考察了反应温度、环己酮肟质量空速（MHSV）、溶剂种类、环己酮肟浓度、载气流量、水的质量分数等反应条件或反应氛围对环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响。结果表明，低碳醇适宜作反应溶剂；环己酮肟浓度和载气流量对反应性能有较大影响；反应物料中加入少量水可降低催化剂的失活速率，并可改善己内酰胺的选择性。在微型固定床反应装置上得到的优化反应工艺条件为：催化剂用量0．375g，反应压力101．3kPa，反应温度653～663K，反应物溶剂为乙醇，环己酮肟的MHSV为1～2h^-1，环己酮肟的质量分数为33％～44％，N2载气流量为30-45ml／min。     

杂多酸(盐)催化环己酮氨肟化反应

 制备了4种杂多酸并用红外光谱对其进行了表征,研究了它们及其负载型催化剂对环己酮氨肟化反应的催化性能,并以磷钨酸为催化剂,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量、氨水用量和溶剂种类对环己酮氨肟化反应转化率和环己酮肟选择性的影响。结果表明,所制备的4种杂多酸均具有Keggin型结构。以水为溶剂时,4种杂多酸对环己酮氨肟化反应均具有催化活性,其中磷钨酸的催化活性最高。在m(H3PW12O40)/m(C6H10O)为0.3、n(H2O2)/n(C6H10O)为1.6、n(NH3)/n(C6H10O)为3.0、20℃下反应5h的条件下,环己酮氨肟化反应的转化率为90.88%,环己酮肟选择性达98.38%。在相同的反应条件下,负载型磷钨酸催化剂中,以活性Al2O3为载体的磷钨酸催化剂环己酮氨肟化反应的催化活性最高,环己酮转化率为87.60%,环己酮肟选择性达到97.45%。     

制备方法对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟制己内酰胺的影响

考察了载体TiO2-ZrO2的制备方法对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排制己内酰胺反应性能的影响。孔径分布和NH3－TPD的测定结果表明，以共沉淀法制备的TiO2-ZrO2为载体所制备的催化剂具有较适宜的孔径分布和酸性，从而对环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺表现出最高的催化活性和选择性。实验结果还表明，TiO2-ZrO2比其它二元复合氧化物更适宜于作为环己酮肟气相V重排反应B2O3催化剂的载体。     

B2O3/TiO2-ZrO2催化剂上环己酮肟的气相Beckmann重排反应

用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物载体.BET、DTA、XRD表征结果表明,该复合载体具有较大的比表面积和较好的热稳定性.对于环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺,用复合载体制备的B2O3/TiO2-ZrO2催化剂,比分别以TiO2、ZrO2为载体所制备的B2O3/TiO2和B2O3/ZrO2催化剂具有更高的活性和选择性.实验结果表明,催化剂表面中等强度的酸位是环己酮肟气相Beckmann重排反应的有效活性中心.     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程——工艺条件的考察

在加压连续淤浆床反应器中,研究了以HTS新型钛硅分子筛催化环己酮、H_2O_2和氨反应一步合成环己酮肟的氨肟化新工艺,考察和分析了进料组成、反应温度、反应物料的平均停留时间和催化剂用量对环己酮氦肟化反应的影响规律。实验结果表明,适宜的反应条件为:进料中N(H_2O_2)/n(环己酮)=1.05～1.10、n(NH_3)/n(环己酮)=1.7～2.0,反应压力0.3 MPa,反应温度75～85℃,物料的平均停留时间65～75min,钛硅分子筛催化剂质量分数为2.5%左右,溶剂为叔丁醇与水的混合溶剂(体积比1.5～2.5)。在此条件下,环己酮转化率大于98%,环己酮肟选择性大于99.5%,H_2O_2,有效利用率不低于90%。     

焙烧温度对Silicalite-1催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

采用水热方法合成Silicalite-1分子筛,考察不同焙烧温度处理后用于催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的催化性能。利用XRD,IR,BET和热分析方法对催化剂进行表征。结果表明,焙烧温度对环己酮肟的转化率和催化剂稳定性的影响较大,而对己内酰胺的选择性影响不明显。随着焙烧温度的升高,分子筛的比表面积变化不明显,而外表面积先增大后减小,微孔体积积占总孔体积积的比例呈下降趋势。最佳的焙烧温度为400 °C,在该焙烧温度下的分子筛用于气相Beckmann重排反应中的活性和稳定性最佳。     

B2O3/TiO2-ZrO2催化剂上环己酮肟的气相Beckmann重排反应

用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物载体，BET，DTA，XRD表征结果表明，该复合载体具有较大的比表面和较好的热稳定性，对于环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺，用复合载体制备的B2O3／TiO2-ZrO2催化剂，比分别以TiO2,ZrO2为载体所制备的B2O3/TiO2和B2O3／ZrO2催化剂具有更高的活性和选择性，实验表明，催化剂表面中等强度的酸位是环己酮肟气相Beckmann重排反应的有效活性中心。     

环己酮肟在RBS-1催化剂上的气相Beckmann重排反应

研究了370℃时环己酮肟在RBS－1催化剂上转化为己内酰胺的气相Beckmann重排反应。结果表明，该反应具有很高的环己酮肟转化率（99．5％以上）和ε－己内酰胺选择性（95％左右），且催化剂具有良好的稳定性。RBS－1催化剂具有MFI结构特征，BET比表面积达460m^2/g，外比表面积达60m^2/g,N2吸脱附在分压比为0.45-0.98范围存在滞后环，显示中孔结构特征。     

环己酮肟重排反应酸肟比联锁方案评析

总结了环己酮肟重排反应的原理及潜在的安全隐患,阐述了酸肟比在重排反应中的重要性。综合评析了现有环己酮肟重排装置的酸肟比联锁方案,指出了重排工艺在紧急情况下停车条件存在的不足之处,并提出了改进意见。     

焙烧条件对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

考察了催化剂焙烧条件对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应性能的影响,确定了其最佳的焙烧条件为温度600℃、时间12 h.反应5 h内环己酮肟转化率和己内酰胺选择性的平均值分别高达99.7%和97.0%.采用N2吸附、XRD和NH3-TPD等方法,研究了焙烧温度对B2O3/TiO2-ZrO2催化剂结构和酸性的影响.结果表明,适当提高焙烧温度有利于B2O3与TiO2-ZrO2的相互作用,生成更多的Beckmann重排反应所需的中等强度酸中心,从而使催化剂的活性和选择性增大;但过高的焙烧温度又造成催化剂中大量的B2O3晶粒析出,使比表面积、酸中心数量和催化活性均明显下降.     

喷雾成型TS-1分子筛催化剂的制备及其性能

制备了喷雾成型TS-1分子筛催化剂,并采用FT-IR、XRD、N2物理吸附、SEM等手段对其进行了表征,考察了SiO2 质量分数、焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛等工艺条件对其催化环己酮氨肟化反应活性的影响。结果表明,与TS-1原粉相比,喷雾成型TS-1分子筛催化剂的骨架保留了MFI的拓扑结构,其比表面积及微孔孔体积有所降低,颗粒粒径明显增大;适宜的制备条件为焙烧温度800℃、焙烧时间4 h、焙烧气氛O2、SiO2质量分数6%,此条件下制得的成型TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的环己酮转化率及环己酮肟选择性均可达99%。该成型催化剂较TS-1原粉在分离方面有明显的优势。     

国内外动态

生产己内酰胺的新工艺 住友化学公司将由环己酮肟生产己内酰胺的新工艺推向工业化,该工艺不产生硫酸氨。硫酸氨是生产已内酰胺常规工艺中不需要的副产品。常规工艺中,己内酰胺由环己酮肟通过Beckmann重排反应,采用硫酸催化剂生产。住友化学工艺采用专利产品高硅分子筛催化剂代     

分子筛催化环己酮肟气相Beckmann重排制己内酰胺研究新进展

介绍了用以代替浓硫酸催化环己酮肟Beckmann重排反应制己内酰胺的各类分子筛催化剂的研究新进展,并 对其反应机理、催化剂的失活与再生、反应新工艺进行了阐述。提出进一步提高己内酰胺的选择性将是今后研究的 重点。     

钛硅—1分子筛催化环己酮氨肟化剂环己酮肟工艺的研究

采用淤浆床连续反应工艺,在实验室对钛硅－1（TS－1）分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟工艺的工艺参数进行了考察。结果表明,在以叔丁醇－水为溶剂,叔丁醇／水体积比2．0－2．8,氨／环己酮摩尔比1．7－2．7,过氧化氢／环己酮摩尔比1．01－1．10,常压,反应温度75℃,反应停留时间70min左右,分子筛质量分数2％－3％的工艺条件下,环己酮转化率可达96％,环己酮肟选择性大于99％。     

微波辐射促进P2O5催化液相贝克曼重排制己内酰胺

 在微波辐射的条件下,以P₂O₅为催化剂,开发了液相贝克曼重排制己内酰胺的新型工艺。研究了加热方式、催化剂（H₃PO₄、ZnCl₂和P₂O₅）、反应容器、微波辐射强度、辐射时间、催化剂用量以及溶剂（环己酮、水和N,N-二甲基甲酰胺）对环己酮肟液相贝克曼重排反应的影响。在催化剂P₂O₅的质量分数为14.0 %（0.19 g）、10 mL N,N-二甲基甲酰胺为反应介质、1.153 g环己酮肟、微波辐射强度为280 W、辐射时间为5.0 min的工艺条件下,环己酮肟的转化率能达到98.69 %,己内酰胺收率达到95.75 %。此外,该工艺操作简单,反应迅速,收率较高,具有潜在的工业化应用前景。     

MCM-41分子筛负载磷钨钼酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

以MGM-41分子筛负载磷钨钼杂多酸为催化剂,以环己酮和1,2-丙二醇为原料合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了MCM-41分子筛负载磷钨钼杂多酸催化剂对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对缩酮反应的影响.实验表明,MCM-41分子筛负载磷钨钼杂多酸催化剂是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.6,催化剂用量为反应物总质量的0.20%,环己烷作带水剂,反应时间45 min的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达89.1%.     

三氯化镧催化合成缩酮

以固体三氯化镧为催化剂,以环己酮缩1,2-丙二醇为探针反应,考察了缩酮反应,得到的优化条件为:环己酮0．1 mol,1,2-丙二醇0．12 mol,催化剂用量1．0 g,反应时间90 min,反应温度150℃,10 mL甲苯作带水剂,并在此条件下合成了多种缩酮。实验表明三氯化镧在缩酮反应中具有良好的催化活性,缩酮收率可达90％以上。     

TS-1催化的酮氨肟化反应机理的进一步研究

考察了TS-1对丙酮、丁酮、环己酮、3-甲基环己酮、4-叔丁基环己酮的液相吸附及其催化5种酮与H2O2和NH3的氨肟化反应,并对反应后的催化剂用TGA进行了表征.吸附结果表明,前4种酮能够进入TS-1孔道内而4-叔丁基环己酮不能,所研究的酮氨肟化反应都具有高转化率和选择性.结合TGA分析结果可以得出,对于肟化反应中酮参与的反应,丙酮和丁酮大部分发生在催化剂的孔道内,环己酮和3-甲基环己酮则只有少部分发生在催化剂的孔道内,而对于4-叔丁基环己酮因其分子不能进入催化剂的孔道内而主要发生在催化剂的外表面.     

环己酮直接合成环己酮肟——Ⅰ.钛层柱粘土催化环己酮氨肟化反应特征

钛层柱粘土(Ti-PILC)首次用于液相催化环己酮经氨肟化直接合成环己酮肟,氨肟化反应性能取决于制备Ti-PILC时钛源的选择和催化剂的孔结构。选择合适的反应条件,如反应介质、反应物投料比和催化剂量可进一步提高肟的选择性。