金屬卟啉催化空氣氧化環(huán)已烷合成己二酸工藝的初步研究.pdf

1、己二酸廣泛應用于尼龍-6,6、可塑劑、食品添加劑、纖維的制造,全世界年生產總量達280萬噸.目前己二酸主要通過空氣和硝酸氧化環(huán)己烷得到,該生產工藝存在轉化率和選擇性低、生產過程中產生大量的具有破壞大氣臭氧層和致使地球氣溫上升的NO<,x>氣體的缺點.該論文以對氯鐵卟啉、對氯錳卟啉、對氯鈷卟啉和對氯銅卟啉為催化劑,在無溶劑條件下,催化空氣氧化環(huán)己烷一步合成己二酸;系統(tǒng)的考察了金屬卟啉種類、100-160℃反應溫度、0.8-1.6 MPa反

2、應壓力和0.08-0.16 m<'3>/h空氣流速對環(huán)己烷轉化率、醇酮過選擇性、己二酸在酸中的選擇性、己二酸選擇性、醇酮酸過選擇性的影響.研究表明150℃的反應溫度、1.2 MPa的空氣壓力、0.12 m<'3>/h的空氣流速是一個比較合適的反應工藝條件.催化劑金屬卟啉濃度為2.4ppms時,在該反應條件下反應120分鐘,環(huán)己烷轉化率為25%、己二酸選擇性為21%,醇酮酸過選擇性為80%.為了更加系統(tǒng)的研究該反應體系,我們設計了一系列對

3、比實驗,試驗結果表明體系中的二酸是由環(huán)己酮深度氧化得來.根據(jù)這些實現(xiàn)結果建立了錳卟啉催化空氣氧化環(huán)己烷一步合成己二酸的動力學模型.根據(jù)不同溫度下環(huán)己醇、環(huán)己酮、丁二酸、戊二酸、己二酸和副產物的摩爾百分含量的增長速率數(shù)據(jù),計算出了各產物對應的反應速率常數(shù)k和活化能E.數(shù)據(jù)表明在環(huán)己烷的氧化中,環(huán)己酮的活化能最低;在環(huán)己酮的深度氧化中,己二酸的活化能最低,這表明如果降低反應溫度可以有利于環(huán)己酮和己二酸得選擇性.在該論文的補篇中報道了以鈷卟啉