丙烷選擇氧化制備馬來酸酐和醋酸.pdf

1、在天然氣中和石油的精煉過程中回收有大量的丙烷，它是天然氣化工和石油化工的副產(chǎn)品。但是由于丙烷具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在一般情況下，與強酸、強堿及常用的氧化劑、還原劑都不會發(fā)生反應(yīng)。所以，丙烷在現(xiàn)代合成化學(xué)中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。如今，丙烷只是作為燃料而直接消耗掉。因此，將丙烷轉(zhuǎn)化為具有高附加值的烯烴及烴類含氧化合物在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上具有重要意義。 我們通過對丙烷選擇氧化反應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)了一個新的催化氧化反應(yīng)。在VMoO催化劑和摻雜有其

2、它金屬的VMoO催化劑的催化作用下，丙烷能高效率地轉(zhuǎn)化為馬來酸酐和醋酸。我們制備并測試了一系列的金屬氧化物催化劑，發(fā)現(xiàn)催化劑70％Mo20％V10％AgO對丙烷的選擇氧化具有較高的活性：在300℃和常壓下反應(yīng)，分子氧作為氧化劑，丙烷的單程轉(zhuǎn)化率為37.4％，生成的馬來酸酐選擇性為53.6％，醋酸選擇性為38.9％，同時還會有少量的副產(chǎn)物COx和丙烯酸生成。 丙烷的選擇氧化反應(yīng)是在一個固定床連續(xù)流動式反應(yīng)器中進(jìn)行的，反應(yīng)在常壓和2

3、80～360℃下進(jìn)行，一定量配比的丙烷和氧氣在催化劑上進(jìn)行氧化反應(yīng)。本研究工作詳細(xì)研究了丙烷與氧氣的配比及反應(yīng)溫度對氧化反應(yīng)的影響。同時在催化劑的制備上也做了大量的研究工作，介紹了3種不同的催化劑制備方法，并進(jìn)行了實驗結(jié)果比較，得到了最佳的催化劑制備方法，從而通過改變催化劑中金屬元素的種類和配比來制得最優(yōu)的催化劑。 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)馬來酸酐是丙烷選擇氧化的一個主要產(chǎn)物。而現(xiàn)已報道的丙烷氧化反應(yīng)的主要產(chǎn)物一般為丙烯、丙烯酸和丙烯醛等，