碳化硅微反应器用于环己烷氧化反应工艺的研究

利用微反应器的高速混合、高效传热等特点,采用碳化硅微反应器对环己烷氧化反应进行了研究,在不加任何引发剂或催化剂的情况下进行实验(即空白实验)的基础上,主要考察了叔丁基过氧化氢(TBHP)、环己酮、环烷酸钴等引发剂、催化剂、纯氧条件下等对环己烷氧化反应的影响。结果表明:空白实验时,采用较高的温度,如温度在180℃或190℃时,环己烷的转化率低,最高值为0.90%;在其他条件不变的情况下,用纯氧代替空气,由于反应较为剧烈,选择性普遍较低;在温度为180℃,压力为1.4 MPa,环己烷表观流速为15 mL/min,空气表观流速为640 mL/min,环烷酸钴的加入质量分数为0.03%,TBHP的加入质量分数为0.5%时,环己烷氧化反应效果最佳,转化率可以达到4.7%,选择性为89.1%。     

液相氧化环己烷制备环己酮的鼓泡塔新工艺

在连续无搅拌鼓泡塔反应器中,以环烷酸钴为催化剂,研究了空气液相氧化环己烷制备环己酮的氧化过程. 考察了空气流速、环己烷停留时间、催化剂浓度、压力及温度对反应效果的影响. 结果表明,在无搅拌鼓泡塔中,采用空气氧化环己烷制备环己酮的适宜操作条件为：反应温度413~423 K,压力1.2~1.5 MPa;当空气表观气速为2.5~3.5 cm/s、环己烷停留时间为30~40 min时,反应转化率为5%~7%,选择性达到80%~85%.     

金属卟啉催化空气氧化环己烷反应的工艺优化

简单铁、钴、铜、锰四苯基卟啉用于催化空气氧化环己烷联产KA油（环己醇和环己酮）和己二酸的反应,利用正交实验方法考察了锰四苯基卟啉催化下环己烷氧化反应中反应温度、压力、空气流速、时间、催化剂用量对反应转化率和产物选择性的影响,并获得了优化的工艺条件。以醇酮酸（环己醇、环己酮和己二酸）总产率作为评价指数进行极差分析得到温度、空气流速、反应时间、压力、催化剂量的极差值分别为6.17、3.12、2.25、1.81、1.53,表明温度是影响环己烷氧化的关键因素。锰四苯基卟啉催化环己烷空气氧化反应的优化工艺条件为温度150 ℃、压力1.2 MPa、空气流速0.13 m3·h-1、催化剂用量7 mg、反应时间3.5 h。验证实验表明,在上述优化条件下,环己烷转化率达20.0 %,醇酮酸总选择性可达90.0 %,己二酸选择性达到21.0%。     

微管内环己烷无催化氧化工艺条件对产物分布影响研究

环己醇、环己酮是生产己内酰胺的原料,环己烷通过氧化反应制备上述原料的反应过程在安全性和时空收率等方面仍有挑战。今利用微通道的优异的安全和传热传质性能,采用氧气作为氧化剂,考察内径1 mm,长度5 m的不锈钢微管内环己烷无催化氧化反应的性能,重点考察了不同工艺条件,包括反应温度、反应压力、气液摩尔比和反应停留时间对环己烷氧化性能的影响。在180℃,压力1.5 MPa,氧气与环己烷的摩尔比为0.3:1,停留时间为1.5 min时,环己烷的转化率为3.93%,环己醇的选择性为23.39%,环己酮的选择性为35.95%,己二酸的选择性为26.71%,环己基过氧化氢选择性为4.78%。实验表明,微管内环己烷无催化氧化是可行的,且有一定的效果,尤其是反应时间短且安全性高,为慢反应在微管内的反应提供了借鉴。     

技术市场

甲基环己烷空气氧化制备甲基环己酮该专利技术以简单卟啉为催化剂、以空气为氧源,实现了无助还原剂、助催化剂条件下,对甲基环己烷一步选择性催化氧化制备甲基环己酮和甲基环己醇。以锰卟啉(TPPMnCl)为催化剂,在温度为140℃、反应压力0·8 MPa,催化剂质量为5 mg(以350 mL甲基环己烷计),空气体积流量为0·08 m3/h的最佳反应条件下反应120 min,甲基环己烷的转化率达13·75%,甲基环己醇和甲基环己酮的总选择性达66%,催化剂转化数为56 169。与目前工业上生产工艺比较,该反应工艺从甲苯开始只需两步,且避免了使用大量无机酸和无机碱和其他试…     

锆改性氧化铝负载的纳米金催化剂上环己烷氧化研究

通过浸溃法制备氧化锫改性的氧化铝载体,并采用改进的阴离子交换法(DAE)制备了负载型纳米金催化剂.以分子氧为氧化剂,考察了金催化剂在环己烷选择性氧化制环己酮和环己醇反应中的催化性能.结果表明,提高锆含量,环己烷转化率保持稳定,环己酮和环己醇总选择性,尤其是环己酮的选择性明显提高.随着金负载量增加,金颗粒增大,催化剂的活性降低,金颗粒在6nm以下的催化剂具有很高的催化活性.在423K,1.5MPa、3h反应条件下,0.6%(wt) 金和17%(wt)锆含量的催化剂上环己烷氧化得到9,5%的转化率,环己酮和环己醇的选择性分别为38.8%和51.5%.     

氯取代基对四苯基卟啉Co~(2+)/M_n~(2+)/Cu~(2+)催化氧化环己烷反应的影响

以四苯基金属络合物(Mn2+/Co2+/Cu2+)为对比催化剂,以环己烷转化率、醇酮的选择性为指标,考察研究氯取代基对四苯基卟啉金属络合物(Mn2+/Co2+/Cu2+)催化氧化环己烷反应的影响,实验采用反应压力为1.0MPa、催化剂浓度不变,空气流量控制在0.10~0.12/(m3·h-1)之间,重点考查了反应时间、反应温度、金属卟啉种类等因素对催化氧化环己烷反应的影响。实验结果表明:(1)取代基(单氯)对四苯基金属卟啉催化氧化环己烷反应活性影响较小;取代基(单氯)对四苯基金属卟啉催化氧化环己烷反应时,目标产物--环己醇和环己酮选择性影响也较小;(2)络合三种金属中,催化活性的大小为Co2+Cu2+Mn2+,目标产物-环己醇和环己酮选择性顺序:Cu2+Mn2+Co2+,当以TCPPCu、TPPMn为催化剂时,醇酮的选择性达90%以上,当以TPPCo、TCPPCo、TPPCu、TCPPMn为催化剂时,醇酮的选择性达85%以上;(3)在所考察的6种催化剂中,较佳催化剂有TPPCo和TCPPCo,其相应的反应条件为:1TPPCo作催化剂时,反应温度150~155℃,反应时间50~60min,转化率达到8%以上,选择性达到86%以上;2TCPPCo作催化剂时,反应温度155℃,反应时间60min,转化率达9%以上,选择性为86%以上。     

离子液体中TS-1分子筛催化环己烷氧化反应

以离子液体[emim]BF4为反应介质,叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,TS-1分子筛为催化剂,进行了环己烷选择性氧化反应研究.考察了氧化剂与环己烷物质的量比、反应时间、反应温度及离子液体/催化剂体系循环使用对环己烷氧化反应的影响.实验结果表明,在TBHP/环己烷物质的量比为2,反应温度为90 ℃,反应时间为18 h时,环己烷的转化率为13.2%,目的产物环己酮与环己醇的选择率高达97.6%.离子液体/催化剂体系循环使用4次后环己烷的转化率及氧化产物的收率略有降低.     

NHPI/SMA-Co催化氧气氧化环己烷的工艺研究

以聚苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)及六水合硝酸钴为原料,制备了苯乙烯-马来酸酐钴盐(SMA-Co),利用FTIR、元素分析、UV-vis、SEM、EDS、XRD、TG对催化剂结构与性能进行了表征与测试。将N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)与SMA-Co组成复合催化体系,考察了NHPI与SMA-Co物质的量比、催化剂用量、反应温度、氧气压力、反应时间对NHPI/SMA-Co催化氧气氧化环己烷反应的影响。结果表明:当环己烷为5 m L、乙腈为10 m L、n(NHPI):n(SMA-Co)=10:3、NHPI/SMA-Co用量0.04 g、反应温度120℃,初始氧气压力为1.0 MPa、反应6 h时,环己烷转化率最大,为19.84%,环己醇选择性为22.23%,环己酮选择性为38.65%,环己酮和环己醇(KA油)总选择性达60.88%。催化剂经过4次回收利用后,催化剂活性无明显降低。     

金属卟啉催化空气氧化甲基环己烷制备甲基环己醇和甲基环己酮

报道了通过金属卟啉选择性催化空气氧化甲基环己烷制备甲基环己醇和甲基环己酮的方法.在金属锰卟啉催化下,甲基环己烷被空气氧化为3种甲基环己酮的异构体、1-甲基环己醇和2-甲基环己醇.考察了不同反应条件和金属卟啉结构对甲基环己烷氧化反应转化率和选择性的影响.与四苯基锰卟啉相比较,烷氧基取代的金属锰卟啉为催化剂时,虽然反应转化率降低了,但明显提高了甲基环己醇和甲基环己酮的选择性.且金属上的取代基团体积越大,反应的转化率越高,同时选择性较高.以金属卟啉5,10,15,20-四(对庚烷氧基苯基)锰卟啉为催化剂,反应的转化率可以达到20%,甲基环己醇和甲基环己酮的总选择性为76%.     

金属卟啉催化氧化环己烷模试研究

用金属卟啉作催化剂,空气氧化环己烷生产环己醇和环己酮,分别用铁卟啉和钴卟啉进行工艺实验,比较了它们的催化性能。结果表明,在相同的转化率下,钴卟啉的催化氧化效果优于铁卟啉。采用钴卟啉作催化剂,适宜的浓度为3 mg/L,氧化反应的最佳温度为145-150℃,环己烷停留时间为55 min。在三釜串联搅拌式反应器型式下,反应温度采用降温序列有利于提高产物的选择性。     

环境友好的环己烷制环己醇／环己酮催化剂

环己烷氧化制环己醇和环己酮是生产己内酰胺和己二酸工艺中重要的步骤。目前环己烷氧化反应通常在约150℃和1～2MPa压力下进行，反应转化率为4％，环己醇和环己酮的选择性为70％～85％。Chem．Commun．报道了一种由焙烧过的Au／ZSM一5组成的催化剂（含Aul．3wt％），在这种催化剂作用下，环己烷转化率可达15％，环己醇／环己酮选择性大于90％。此外，该氧化过程采用以氧气为氧化剂的无溶剂的反应体系（150℃和1MPa），环境友好。     

反应温度和气液比对环己烷氧化反应的影响

在60 kt/a环己酮的环己烷液相无催化氧化装置上,探讨了反应温度和气液比对环己烷氧化反应的转化率及选择性的影响.结果表明:控制环己烷氧化反应温度164～168℃,1#～5#反应釜各釜温差3～5℃,气液比44 ～48,氧化反应转化率达5.5％时,反应选择性仍在90％以上;装置连续运行10d,生产稳定.     

温和条件下环己烷液相选择性氧化改性VPO催化剂

将La、Ce和Bi改性的钒磷氧化物（VPO）催化剂用于温和条件下液相催化氧化环己烷.发现Bi-VPO催化剂具有较好的液相催化氧化性能;Bi-VPO催化氧化环己烷的优化工艺条件是在10 ml乙腈中加入2 mmol的环己烷、0.01 g (V: 0.068 mmol)的Bi-VPO催化剂,在60 ℃下分次滴加3 ml (26 mmol) H₂O₂,反应12 h,环己烷的转化率为72%,环己酮和环己醇的收率分别为38%和34%.表明改性后的催化剂可大大提高VPO催化剂液相氧化环己烷的催化性能.     

环己烷催化氧化制环己酮的MCM-41催化剂研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法制备纯MCM-41分子筛和掺杂不同金属离子的MCM-41分子筛,并采用等体积浸渍法将一定量的金属离子负载在纯MCM-41分子筛内表面上,制备了负载型和掺杂型2类不同的MCM-41分子筛催化剂.分别考察了负载和掺杂的金属种类、金属Cr负载和掺杂量等对环己烷氧化制环己酮中的催化活性和选择性的影响.研究表明:采用掺杂制备的MCM-41分子筛催化剂活性明显高于负载型MCM-41分子筛催化剂;Cr掺杂量增加,虽然环己烷氧化转化率增加,但产物选择性下降;掺杂Cr的MCM-41分子筛催化剂,用于环己烷氧化制环己酮,在Si与Cr摩尔比为50以下、反应温度75℃、H2O2与环己烷摩尔比为1.2的条件下,环己烷的转化率可达60%左右,环己酮和环己醇的总选择性可达94%以上.     

微小通道内甲苯氧化工艺条件研究

在直径为Ф2 mm的微小通道反应器中进行了甲苯液相氧化工艺条件研究,考察了液体流量、温度、压力等各种操作条件对甲苯液相氧化率的影响。实验结果表明,在液体流量为53.3 m L/h,反应温度:165℃,气体流速:0.15 L/min时,最佳操作压力:0.90 MPa;最优催化剂含量:0.12%~0.15%(ω);最优引发剂含量:1%(ω)。实验结果为微小通道反应器在甲苯液相氧化过程中的运用提供了有意义的参考依据。     

Pd/C催化硝基环己烷氢化制备环己酮肟

以Pd/C为催化剂,溶剂存在下硝基环己烷氢化制备环己酮肟.考察了溶剂种类、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对催化剂性能的影响.结果表明,溶剂的种类对硝基环己烷氢化产物的选择性有很大影响,乙二胺是该反应的合适溶剂.在催化剂与硝基环己烷摩尔比为1∶100、反应温度95 ℃的条件下,反应6 h后的硝基环己烷转化率可达100%,环己酮肟选择性可达84.2%.对硝基环己烷在碱性溶剂中氢化的反应机理作了初步探讨.     

Amberlyst 36磺酸树脂催化环己酮肟液相重排制己内酰胺

以Amberlyst 36磺酸树脂为绿色催化剂,催化环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺,考察了溶剂、反应温度、反应时间、环己酮肟浓度、催化剂用量及催化剂的重复使用对Beckmann重排反应的影响。结果表明:适宜的反应条件为Amberlyst 36催化剂0.5 g,环己酮肟1.0 g,其质量浓度0.1g/m L,溶剂为二甲基亚砜,反应温度110℃,反应时间7 h,在此条件下,环己酮肟转化率为93.93%,己内酰胺选择性为87.54%;将催化剂经过再生处理重复使用2次,在相同条件下进行实验,其环己酮肟的转化率为80.43%,己内酰胺的选择性为81.82%,催化剂重复利用较好。     

反应条件对环己醇低温脱氢过程的影响

在固定床反应器中,采用Cu系催化剂研究了环己醇低温脱氢合成环己酮的反应,考察了反应温度、反应压力、空速和原料组成对环己醇低温脱氢转化率和选择性的影响。确定较佳的反应条件为:反应温度264～272℃,反应压力为常压,空速0.6～0.8 h~(-1),还应控制原料中环己酮和杂质的含量。在264℃、常压、空速0.8 h~(-1)的条件下,环己醇转化率为65.6%,环己酮选择性为99.0%。     

NHPI/SMA-Co多活性位点催化氧气氧化环己烷的工艺研究

研究了NHPI/SMA-Co多活性位点催化氧气氧化环己烷的反应。得出该反应的最佳反应条件为：5mL环己烷,10mL乙腈,NHPI/SMA-Co摩尔配比为10:3,0.04g NHPI/SMA-Co复合催化剂用量,反应温度120℃,初始氧压1.0MPa。在此条件下反应6h,环己烷转化率为19.84%,环己醇选择性22.23%,环己酮选择性38.65%,KA油选择性达60.88%。经过对催化剂进行多次重复使用实验,表明催化剂的活性在反应过程中无明显降低,可以循环使用。