環(huán)己烷氣固相催化氧化制取順酐及醋酸的固體催化劑研究.pdf

1、摘要本文主要通過沉淀法、共沉淀法和浸漬法制備了不同的催化劑前驅體，采用不同的活化方法，得到了不同類型的固體催化劑。以氣態(tài)環(huán)己烷催化氧化制順丁烯二酸酐和醋酸為目標反應，對各種催化劑進行了性能考察。催化反應在常壓微型固定床反應器中進行，氧源來自氮、氧混合氣，氣態(tài)環(huán)己烷由氮氣帶入反應器。實驗發(fā)現(xiàn)，在不同的催化劑上，雖然環(huán)己烷都主要轉化為順丁烯二酸酐和醋酸，但是環(huán)己烷的轉化率和產物順酐及醋酸的選擇性的大小均有很大的差異。實驗表明不同晶相的V P

2、 O 催化劑中以結晶度較高的( v 0 ) 2 P 2 0 7 相催化劑表現(xiàn)出很高的選擇性；主體晶相同為( v o ) 2 1 ' 2 0 7 的催化劑，因催化荊前驅體的制各方法及活化條件不同，催化性能相差懸殊；添加鈰鋯復合氧化物能有效地改善( V O ) 2 P z 0 7催化劑的催化性能：采用浸漬法添加適量的鉬組份能有效地改善( V O ) 2 P 2 0 ，催化劑的催化性能，而采用共沉淀法添加鉬組份卻顯著地降低了( V O

3、 ) 2 P 2 0 7 催化劑的催化性能；不同的載體和磷釩比都對催化劑的催化性能產生了顯然不同的影響。通過改變反應溫度、空速、原料氣中的氧含量和環(huán)己烷濃度等條件，對不同催化劑的催化性能進行了評價，結果表明：不同類型的催化劑，為了達到各自的晟佳催化性能，必需滿足各自不同的最適反應條件。根據(jù)不同反應條件下的實驗結果，結合X R D 譜、瓜譜和釩平均價態(tài)數(shù)，對導致不同結果的原因進行了探討，我們認為良好的環(huán)己烷選擇性部分氧化制取順酐及醋酸的固

4、體催化劑，需擁有適宜的V ”，v I ”比、v J ”以結晶良好的( V 0 ) 2 P 2 0 7 形態(tài)存在，以便有效地穩(wěn)定釩的價態(tài)，從而構成有效的v l v ．V ”．v Ⅳ循環(huán)。最后擬定了催化反應進行的可能性機理，并對其作出了初步解釋。關鍵詞：氣態(tài)環(huán)己烷：固體催化劑；催化部分氧化；X R D ；I R ；反應機理K e y w o r d s ： g a s ··c y c l o h e x a n e ；s