蒽醌法過氧化氫生產與環(huán)己酮氨肟化過程集成的研究.pdf

1、TS-1催化的環(huán)己酮氨肟化反應以過氧化氫作為氧化劑,是一種環(huán)境友好的綠色化學工藝.該工藝的收益受到過氧化氫成本的制約.過程集成可以解決這一問題.該文研究了蒽醌法過氧化氫生產和TS-1催化的環(huán)己酮氨肟化反應過程的集成,探討了涉及TS-1催化的酮氨肟化反應的機理中的一些問題,還考察了TS-1催化的苯乙酮氨肟化反應的反應條件的影響.主要內容如下:第一,研究了蒽醌法過氧化氫生產和TS-1催化的環(huán)己酮氨肟化反應過程的集成.根據(jù)40℃下甲醇-H<,

2、2>O-H<,2>O<,2>-均三甲苯-磷酸三辛酯五元組分的液-液相平衡數(shù)據(jù),模擬了H<,2>O<,2>的萃取過程.在蒽醌工作液和萃取劑的進料比小于30:1,理論塔板數(shù)大于10,萃取劑中甲醇含量不高于60 wt％的條件下,萃取出的H<,2>O<,2>溶液濃度可以滿足氨肟化反應的要求,并且萃余相H<,2>O<,2>含量小于200ppm,甲醇和水的含量分別為3.81 wt ％和0.48 wt％,可以滿足過氧化氫工業(yè)生產要求.萃取液中TMB和

3、TOP含量分別為0.63 wt％和0.04 wt％.對環(huán)己酮氨肟化反應,80℃是反應的最佳溫度,反應液中甲醇含量的上限是27.07wt ％.由萃取帶入H<,2>O<,2>溶液的雜質以及多種H<,2>O<,2>穩(wěn)定劑、緩蝕劑等對于氨肟化反應沒有太大影響.因此,蒽醌法過氧化氫生產和TS-1催化的環(huán)己酮氨肟化反應過程可以集成.第二,研究了涉及TS-1催化的酮氨肟化反應的機理中的一些問題.首先通過液相吸附實驗考察了TS-1對幾種酮的吸附量,然后

4、考察了TS-1催化的酮的氨肟化反應,最后對吸附實驗后和反應后的催化劑分別進行了TGA分析.研究結果支持先由H<,2>O<,2>和NH<,3>在催化作用下首先生成羥胺,然后生成的羥胺與酮進行肟化反應的機理.實驗結果還表明,羥胺的生成可以在催化劑孔內進行,而酮的氨肟化反應可能主要在催化劑外進行.由H<,2>O<,2>和NH<,3>生成的羥胺不會在擴散出TS-1′孔道的過程中大量分解.第三,研究了TS-1催化苯乙酮的氨肟化反應.分別考察了溶劑