环己酮氨肟化反应分离耦合工艺研究

研究设计了一种环己酮氨肟化反应-沉降分离耦合装置,通过TS-1的絮凝沉降解决了TS-1与反应液的分离问题.分别考察了沉降时间、物料摩尔比、反应温度和停留时间对TS-1沉降效率的影响,优化了工艺条件.结果表明,在n(H2O2)∶n(环己酮)=1.0、n(氨水)∶n(环己酮)=1.8、反应温度70℃、沉降时间6.5min、...     

环己酮氨肟化反应控制条件的优化研究

环己酮的氨肟化反应是己内酰胺生产中核心工序,但是氨肟化反应催化剂价格昂贵,传统的氨肟化反应控制条件不能最大化发挥催化剂的催化作用,使肟的生产成本较高,本文对氨肟化反应主要的影响因素进行了探索研究,并于实际生产中进行验证,通过改变反应温度、双氧水与环己酮比例、叔丁醇与环己酮比例等几个主要影响因素,最大化的发挥了催化剂的作用,大大降低了生产成本。     

微乳条件下环己酮的氨肟化反应

针对钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化反应在浆态条件下进行时存在的固液分离和溶剂回收等问题,尝试采用微乳化的方法加以解决。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/水/氨水/环己酮的水包油(O/W)型微乳液作为反应介质,实现了TS-1催化环己酮的氨肟化反应。通过实验考察了反应温度及助表面活性剂(叔丁醇)的用量对反应选择性及转化率的影响。结果表明,升高反应温度,在环己酮转化率随之提高的同时,环己酮肟的选择性先升高后降低,且在65℃时达到最高;而助表面活性剂(叔丁醇)的用量对环己酮的转化率没有明显影响,却显著影响了反应的选择性。X射线衍射图和傅立叶变换红外谱图显示,所得的环己酮肟结晶度好、纯度高。     

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。     

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。     

气相色谱法测定环己酮氨肟化反应尾气中的氨气

采用气相色谱法测定了环己酮氨肟化反应尾气中氨气含量,探讨了气相色谱操作条件,并与奥氏气体化学吸收法进行了比较。结果表明:采用Porapark Q,Porapark N混合色谱柱,柱温80℃,汽化温度120℃,检测温度150℃,检测器为热导检测器,桥流100 mA,载气为H2,流量为25 mL/min,以外标法定量,能够准确测定环己酮氨肟化反应尾气中的氨气;该方法的回收率为97.6%～100.5%,相对标准偏差为0.46%～0.92%;该方法较奥氏气体化学吸收法误差小、准确度高。     

TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用

叙述了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究进展．阐述了国内外对环己酮氨肟化催化剂的研究概况及在工业化应用中所存在的问题,指出了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究主要集中在催化剂合成技术、分离和回收以及降低生产成本等方面。     

吡啶磷钨酸盐的制备及其催化环己酮氨肟化反应

分别以氯代辛基毗啶、氯代十四烷基吡啶、氯代十六烷基吡啶与磷钨酸为原料制备了3种不同阳离子大小的吡啶磷钨酸盐,采用傅里叶红外光谱仪、TGA/DSC同步热分析仪及元素分析等技术对催化剂进行了表征,3种催化剂都保持了磷钨酸的keggin结构,且为A_3B型组成.考察了不同催化剂在环己酮氨肟化反应中的催化性能,并进行了催化剂的回收和重复使用实验.结果表明,吡啶磷钨酸盐表现出了很好的催化活性,能够回收和重复使用.     

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。     

卡尔·费休容量法测定环己酮氨肟化反应体系的水分含量

采用卡尔·费休容量法测定环己酮氨肟化反应体系的水分含量(W),探讨了卡尔·费休试剂的种类、浓度、试样中的杂质组分、仪器操作条件对测定试样中的W的影响.结果表明:选择KFR-04型卡尔·费休醛酮专用试剂A液、B液能消除环己酮的干扰,且反应体系中的其他主要组分叔丁醇、环己酮肟、环己醇、氨无明显干扰;在卡尔·费休醛酮专用试剂...     

环己酮氨肟化工艺最危险场景确定

环己酮氨肟化工艺是制取化工原料的重要工艺,但该反应具有放热失控风险。为了确定氨肟化反应的最危险场景,筛选了环己酮氨肟化工艺可能存在的6个危险场景,并对每一危险场景设定了实验方案。采用泄放设计装置Ⅱ(VSP2)绝热量热仪对每一场景对应的方案进行了量热实验,实验发现:环己酮氨肟化反应为快速强放热反应,能够使反应体系的温度瞬间提高至200℃左右。反应结束后,继续升高温度,无二次反应失控。双氧水质量分数过高是环己酮氨肟化工艺最危险场景。针对氨肟化反应的泄放设计,必须以此场景作为设计依据。建议对双氧水进料线进行重点监控,以防止反应失控发生。     

碱改性TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用水热合成法制备钛硅分子筛TS-1。使用四丙基氢氧化铵对TS-1进行改性,并将TS-1应用于催化环己酮氨肟化反应。采用BET、SEM、XRD、FT-IR和TG等技术表征样品。结果表明TPAOH改性可以使TS-1形成较多的中孔和较多的空洞,这些中孔和凹陷的形成减少了反应物和产物的扩散阻力,所以TS-1催化剂寿命得到提高。而失活的原因是副产物沉积导致催化剂孔道堵塞。     

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。     

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。     

环己酮氨氧化制环己酮肟催化材料研究进展

对应用于环己酮氨氧化制环己酮肟工艺中的催化材料进行了归纳,主要包括TS-1、含钛分子筛等,叙述了近几年来TS-1分子筛的相关成果.尽管目前TS-1催化剂已取得较大的进展,但在一定程度上仍存在着催化剂成本高、反应液与催化剂分离困难、反应液堵塞催化剂孔道导致失活的现象.基于上述问题,针对现有催化材料研究进展和工业化应用水平...     

无机陶瓷膜在环己酮氨肟化工艺中的应用

通过对陶瓷膜工作机理分析,结合环己酮氨肟化工艺的实际情况,确定了用于氨肟化工艺中无机陶瓷膜的选择要求,讨论了无机陶瓷膜在70 kt/a己内酰胺氨肟化工艺装置中的应用效果。结果表明:采用孔径为120 nm、厚度为20μm、孔隙率为30%的非对称无机陶瓷膜,可有效实现平均粒径为200 nm的钛硅分子筛催化剂与反应清液的分离,完全满足氨肟化工艺过滤系统的要求;在工业装置中,控制陶瓷膜的临界压力0. 2 MPa、装置操作压力0. 08～0. 12 MPa、反应错流速度3～4 m/s、减少膜污染,可有效提高膜通量;通过优化运行工艺和操作条件,可有效防止陶瓷膜膜管的泄露、断裂及膜管通道堵塞,成功实现了无机陶瓷膜在环己酮氨肟化工艺中的工业应用,且使用寿命达3年以上。     

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.     

丙酮液相氨肟化连续流反应

在液相条件下,以丙酮、氨水和双氧水为原料,钛硅分子筛（TS-1）为催化剂,叔丁醇为溶剂,在具有特殊微结构的连续流微通道反应器中一步氧化合成丙酮肟。实验考察了双氧水浓度、氨水用量、双氧水用量、溶剂用量、助催化剂用量以及温度对氨肟化的影响,结果表明：AFR微通道反应器中,反应器出口压力5 bar,温度100 ℃,催化剂浓度8 g/mol（mol为丙酮的单位）,氨水/双氧水/叔丁醇/丙酮摩尔比=3:1.1:6:1,双氧水浓度70 wt.%,氨水浓度25 wt.%,助催化剂浓度3 mg/mol（mol为丙酮的单位）,停留时间72 s,获得丙酮转化率为80%,丙酮肟选择性为97%,丙酮肟的收率为77%。AFR微通道反应系统持液量小、停留时间短、强传质传热等特点,强化了反应物料和催化体系之间的协同效应,提高了氨肟化反应速率,解决了双氧水分解带来的氨肟化反应本质安全问题,实现了丙酮氨肟化的绿色安全高效合成。     

丙酮液相氨肟化连续流反应

液相条件下,以丙酮、氨水和双氧水为原料,钛硅分子筛(TS-1)为催化剂,溴化钠为助催化剂,叔丁醇为溶剂,在具有特殊微结构的连续流微通道反应器(AFR)中一步氧化合成了丙酮肟.考察了双氧水质量分数、氨水/丙酮物质的量比、双氧水/丙酮物质的量比、溶剂/丙酮物质的量比、催化剂和助催化剂用量、温度以及停留时间对氨肟化的影响.结...