磁載鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)過程研究.pdf

1、環(huán)己酮肟是工業(yè)上制備己內(nèi)酰胺的重要中間體,全球90％的己內(nèi)酰胺都是由環(huán)己酮肟經(jīng)過貝克曼(Beckmann)重排反應(yīng)得到的,然而環(huán)己酮肟的合成大多采用傳統(tǒng)的環(huán)己酮-羥胺法工藝,因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝生產(chǎn)過程需要合成大量羥銨鹽,工藝復(fù)雜、中間步驟多,副產(chǎn)低值的硫酸銨,且需要氮氧化物等有害氣體,造成己內(nèi)酰胺生產(chǎn)效益低下和嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。鈦硅分子篩 TS-1可以在溫和的反應(yīng)條件下催化環(huán)己酮氨肟化高選擇性地合成環(huán)己酮肟,擁有反應(yīng)流程短、無環(huán)境污染、反應(yīng)

2、條件溫和等益處。但是,鈦硅分子篩粒徑過于微小,難以實(shí)現(xiàn)有效的固液分離,催化劑難以回收重復(fù)使用。課題組提出制備磁載鈦硅分子篩,通過施加外加磁場實(shí)現(xiàn)了催化劑的高效快速回收。本論文主要對磁載鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化過程進(jìn)行詳細(xì)研究,獲得最佳工藝參數(shù)和反應(yīng)動力學(xué)參數(shù),為工業(yè)化放大和反應(yīng)器設(shè)計(jì)提供理論參考。
　　以鈦酸四丁酯為鈦源,正硅酸乙酯為硅源,四丙基氫氧化銨為模板劑,以納米鐵酸鎳粉體為磁核,使用水熱合成和溶劑蒸發(fā)相結(jié)合的方法制備了磁

3、載鈦硅分子篩。在間歇反應(yīng)釜中考察了環(huán)己酮液相氨肟化反應(yīng)過程中反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量、溶劑比等參數(shù)對轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響。研究結(jié)果表明:叔丁醇-水體系作為溶劑,叔丁醇與水的體積比為1:1,環(huán)己酮:過氧化氫(30％):氨水(25％)的摩爾比為1:1.2:1.8,反應(yīng)溫度控制在80℃,反應(yīng)時間2.5h,磁載鈦硅分子篩用量為0.2g/g環(huán)己酮,環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率、環(huán)己酮肟選擇性和環(huán)己酮肟收率可分別可到96％、98％和94％,而在外