氫氧直接合成過氧化氫及其與環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)集成過程的研究.pdf

1、以氫氣、氧氣為原料，直接合成過氧化氫符合原子經(jīng)濟(jì)的理念，是最理想的過氧化氫生產(chǎn)方法；低溫下，以過氧化氫為氧化劑，TS-1分子篩催化環(huán)己酮氨氧化具有高活性和高選擇性的特點(diǎn)。上述兩個(gè)反應(yīng)過程的集成，從理論上講是可行的；在降低工藝過程的復(fù)雜性，提高原料的利用率，減少能耗等方面也具有很大的吸引力?；诖?，本文對(duì)氫、氧直接合成過氧化氫及其與環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)的集成過程進(jìn)行了研究。
　　 采用等體積浸漬法制備了一系列過渡金屬改性的M-Pd/T

2、S-1(M=Ce，La，Pt，F(xiàn)e，Co，Ni,Cr，Mn，Zn，Cd，Cu)催化劑，并將制得的催化劑用于常壓下氫、氧直接合成過氧化氫的反應(yīng)。
　　 結(jié)果表明，M選Ce時(shí)，目的產(chǎn)物過氧化氫的收率最高?？疾炝薾O2/nH2 比，氣體流量，反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)H2轉(zhuǎn)化率、H2O2選擇性及收率的影響。在相對(duì)優(yōu)化的工藝條件下，即nO2/nH2比為3，氣體流量為25mL·min-1，反應(yīng)時(shí)間為3h時(shí)，H2O2的收率可達(dá)到25.7[％]，T

3、OF值為18.7mol·mol-1·h-1，此時(shí)溶液中H2O2的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8[％]，與常壓下已報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比具有較高的水平。
　　 確立了環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)適宜的條件，包括氨/酮比、反應(yīng)溫度、催化劑用量等，并考察了過氧化氫濃度、溶劑甲醇對(duì)環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)的影響。在一定范圍內(nèi)，隨著滴加用過氧化氫濃度的降低，環(huán)己酮肟的收率降低。另外，對(duì)于環(huán)己酮的氨氧化反應(yīng)，以甲醇作溶劑時(shí)，環(huán)己酮肟的收率會(huì)顯著降低。
　　 分別采用一

4、步集成法和兩步集成法對(duì)氫、氧直接合成過氧化氫和環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)的集成進(jìn)行了研究。在一步集成法中，以甲醇/水為溶劑，氫、氧先反應(yīng)3h后，按n(環(huán)己酮)/n(氨)比為2.5:2的配料比，在上述反應(yīng)器中投入環(huán)己酮氨氧化原料，而后反應(yīng)3h，環(huán)己酮肟的收率為4.8[％]。在兩步集成法中，以甲醇/水為溶劑，氫氧直接合成的過氧化氫用于環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)，第一步過氧化氫的收率為14.1[％]，第二步在n(環(huán)己酮)/n(氨)比為2.5:2的情況下，過氧化氫