应用于环己酮氨肟化反应的TS-1研究进展

环己酮氨肟化工艺是己内酰胺新技术发展的必然趋势之一,而钛硅分子筛TS-1的制备是环己酮氨肟化工艺的核心技术。但由于TS-1合成成本昂贵,合成条件苛刻,制备重复性差,制约了工业化的发展,仍需要不断的技术进步。本文针对这一主题,对环己酮氨肟化反应所需的TS-1催化剂的制备包括TS-1的改性、大颗粒TS-1的制备、复合TS-1的制备、TS-1的成型及其他的TS-1制备工艺等技术进行了系统综述。在环己酮氨肟化反应中,提高TS-1的催化活性、解决工业上TS-1的分离和回收难题、提高TS-1制备的稳定性和产量、降低成本等是未来TS-1研究的发展趋势。     

钛硅分子筛合成及其催化环己酮氨肟化反应研究进展

综述了基于钛硅分子筛/过氧化氢体系的环己酮液相氨肟化绿色工艺中钛硅分子筛TS–1的研究进展,包括传统水热合成工艺的优化、新合成方法的开发和增强TS–1传质的新策略。总结了钛硅分子筛催化环己酮氨肟化的反应机理、反应路径和催化剂再生方法。并对今后钛硅分子筛催化材料的开发和研究做出展望。     

氨肟化法制备环己酮肟的工艺条件的优化

通过工业试验,研究以HTS新型钛硅分子筛催化环己酮、H2O2和氨反应一步合成环己酮肟反应中新工艺中催化剂浓度、进料配比、反应温度以及反应停留时间的影响。结果表明,适宜的反应工艺条件为:催化剂浓度稳定在3.0%～6.0%(ω),进料中n(H2O2)∶n(环己酮)=1.05,反应釜氨含量控制在2.2%～3.2%(ω),反应温度为80～85℃,物料的平均停留时间为70 min。环己酮氨肟化反应转化率和选择性均大于99%,并通过优化使环己酮肟的质量进一步提高。     

环己酮氨肟化工艺中钛硅分子筛流失问题的研究

在TS-1分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺试验中研究了催化剂流失的原因和抑制催化剂流失的方法。结果表明，催化剂流失是由催化剂的骨架硅溶解引起的，硅的流失量为50～60μg／g；通过向反应体系中连续添加助剂能有效抑制骨架硅的溶解流失，提高催化剂寿命，且不会对新工艺产生不良影响。     

TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的失活动力学

采用间歇反应器,对液相环己酮氨肟化过程中TS-1分子筛的催化活性变化规律进行了考察,在失活原因分析的基础上建立失活动力学模型:rde=1.01×1014exp(-1.17R×T105)C0A.76C0B.82C0C.38a1.64,并对模型参数进行估值。     

TS-1催化环己酮氨肟化反应的研究进展

钛硅分子筛TS-1是具有MFI结构的沸石分子筛,其特点为以Ti4+取代全硅分子筛骨架中的少量Si4+,使其具有独特的催化氧化性能,尤其对于有H_2O_2或有机过氧化合物参与的一系列有机物的选择氧化反应,能够使得反应具有很高的选择性。本文综述了TS-1催化环己酮氨肟化制环己酮肟反应的基础研究和工业应用现状及存在的问题,并对其今后的研究及应用作了展望。     

TS-1分子筛催化苯乙酮氨肟化反应

研究了钛硅分子筛(TS-1)催化苯乙酮氨肟化反应中溶剂、反应温度、助催化剂(氧化铝和乙酸铵)、氨水及H2O2用量对反应的影响. 结果表明,适宜的溶剂为乙醇,最佳反应温度为80℃,助催化剂乙酸铵在溶液中的浓度不低于0.43%(w)时能显著提高苯乙酮氨肟反应的转化率,而Al2O3的作用不明显. 为了获得较高的转化率,物料中NH3/苯乙酮以及H2O2/苯乙酮的摩尔比应分别控制在2.00和1.27以上.     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化本征动力学

对钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化反应进行了研究。根据该反应体系中环己酮可能部分吸附在TS-1分子筛活性中心上与氨发生亚胺机理,未被吸附的环己酮和羟胺中间体发生羟胺机理(双机理),建立了氨肟化反应以及该反应体系中过氧化氢分解的动力学方程,结合实验数据,对参数进行了估算及统计检验,对氨肟化反应和过氧化氢分解的动力学模型的计算值与实验值进行了比较,结果表明该模型能真实反映TS-1分子筛催化环己酮氨肟化的反应规律。同时,对双机理模型中各机理也进行了模拟计算,结果表明,双机理模型中的亚胺和羟胺机理在反应体系中发生的几率跟反应温度有很大关系。另外,过氧化氢分解动力学模型只适用于该反应体系。     

新型催化剂在氨肟化装置的应用

从催化剂的定向氧化性、可再生性、可分离性、催化作用的连续性等几个方面,对石家庄炼化16万t扩容改造核心装置——环己酮氨肟化装置所采用的新型催化剂进行了较为详细的论述,并从不同角度说明催化剂性能对环己酮氨肟化装置的稳定运行起着重要作用。     

HTS-1钛硅分子筛催化环己酮氨肟化工业试验

通过工业试验,考察了钛硅分子筛HTS-1新剂和再生剂在环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺中的工业试验性能,工业运行结果显示:环己酮转化率99.6%,环己酮肟选择性99.5%,催化剂单程寿命大于600h。同时介绍了亚微米级HTS-1催化过程中的分离和粘壁问题及其工程解决措施,应用陶瓷膜微滤技术解决了催化剂和反应液的分离和循环使用问题,应用波纹管技术克服了催化剂粘壁现象,达到正常换热的效果,并通过优化使系统满足生产要求。     

无机方法制TS-1催化环己酮氨氧化反应

用无机方法合成了钛硅分子筛催化剂TS-1,并优化了TS-1催化环己酮氨氧化反应的条件。结果表明：无机催化剂可以取代有机催化剂。物料比、溶剂以及温度都对氨氧化反应有很大的影响。其优化的反应条件：NH。酮摩尔比为2．00,H2O2酮摩尔比为1．50,溶剂用蒸馏水且H2O酮摩尔比为7．5,反应温度为74℃。     

无机方法制TS-1催化剂上的环己酮氨氧化反应

用无机方法合成了钛硅分子筛催化剂TS-1,并优化了TS-1催化环己酮氨氧化反应的条件。结果表明,无机催化剂可以取代有机催化剂。同时,物料比、溶剂以及温度都对氨氧化反应有很大影响。适当调整反应条件,可得到较好的结果。其最优的反应条件为：n(氨)∶n(酮)＝2,n(H₂O₂)∶n(酮)＝1.5,溶剂用蒸馏水,n(水)∶n(酮)＝7.5,反应温度为74 ℃。     

Ammoximation of Cyclohexanone to Cyclohexanone Oxime Catalyzed by Titanium Silicalite-I Zeolite in Three-phase System

An innovative green process of producing ε-caprolactam was proposed by integrating ammoximation and Beckmann rearrangement effectively. As a first part of the new process, TS-1 molecular sieve-catalyzed synthesis of cyclohexanone oxime from cyclohexanone, ammonia and hydrogen peroxide was carried ou     

三相体系中TS-1分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟(英文)

An innovative green process of producing ε-caprolactam was proposed by integrating ammoximation and Beckmann rearrangement effectively. As a first part of the new process, TS-1 molecular sieve-catalyzed synthesis of cyclohexanone oxime from cyclohexanone, ammonia and hydrogen peroxide was carried out in a batch plant. Cyclohexane was used as the solvent in the three-phase reaction system. The influences of essential process parameters on ammoximation were investigated. Under the reaction conditions as catalyst content of 2.5% (by mass); H 2 O 2 /yclohexanone molar ratio of 1.10; NH 3 /cyclohexanone molar ratio of 2.20; reaction temperature of 343 K; reaction time of 5 h, high conversion of cyclohexanone and selectivity to oxime (both>99%) were obtained. Thus, the three-phase ammoximation process showed equal catalytic activity as TS-1 but much more convenient and simpler for the separation of catalyst in comparison to the industrial two-phase system with t-butanol used as solvent.     

Ammoximation of Cyclohexanone over Al2O3 Supported Titanium Silicates

The ammoximation of cyclohexanone to cyclohexanone oxime with H₂O₂ and NH₃, in liquid phase, over γ-Al₂O₃ supported titanium silicates, is reported. The effects of temperature, reactant concentrations and support to catalyst ratio on the efficiency of the process are examined. A maximum yield of 94·48% with selectivity 98·49% for oxime could be achieved over 50 wt% γ-Al₂O₃ supported titanium silicates, at a cyclohexanone: NH₃: H₂O₂ molar ratio of 1:1·5:1, and at a temperature of 313 K. Studies suggest that in the case of a supported catalyst, the catalyst: ketone ratio is about eight times less than that needed for an unsupported catalyst. A batchwise addition of cyclohexanone and ammonia and a dropwise addition of H₂O₂ produced the best results. A tentative mechanism for the production of oxime and by-products is suggested. © 1997 SCI.     

纳米TS-1分子筛的合成及环己酮肟化反应性能

采用预晶化后补充硅源的合成方法,在模硅物质的量比0.15条件下,合成晶粒尺寸300 nm的TS-1分子筛。考察模板剂用量和预晶化时间对分子筛合成的影响,并采用XRD、SEM、TEM、UV-vis和N2吸附-脱附对分子筛进行表征,通过环己酮肟化反应考察分子筛催化性能。结果表明,相对于传统法合成的TS-1分子筛,采用预晶化补硅法合成的TS-1分子筛具有较大的比表面积和介孔体积,而且其非骨架钛含量减少,能够有效地提高环己酮肟化反应的转化率、选择性和催化剂寿命。