Ti-MWW-H2O2體系高效催化氯丙烯環(huán)氧化固定床工藝研究.pdf

1、環(huán)氧氯丙烷（ECH）作為第三大環(huán)氧化產(chǎn)物,是一種重要的有機化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品,主要用于合成環(huán)氧樹脂。目前世界上生產(chǎn)ECH的主要方法為高溫氯丙烯法和烯丙醇法,存在副產(chǎn)物多、環(huán)境污染嚴(yán)重等急需綠色化改造的問題。鈦硅分子篩/H2O2催化體系成為解決該問題的潛在途徑之一。
　　本論文以新一代鈦硅分子篩Ti-MWW為催化劑,H2O2為氧化劑,設(shè)計了氯丙烯（ALC）環(huán)氧化合成ECH的固定床反應(yīng)工藝,從Ti-MWW分子篩催化劑的物化特性和反

2、應(yīng)工藝參數(shù)兩方面研究了該工藝過程的反應(yīng)規(guī)律,并進(jìn)一步探索了該反應(yīng)過程中鈦硅分子篩失活的原因及再生方法,取得了很有指導(dǎo)性和實際應(yīng)用意義的結(jié)果。這為鈦硅分子篩/H2O2催化體系ECH綠色化合成的工業(yè)化研發(fā)提供了基本的科學(xué)和技術(shù)支撐。
　　論文主要結(jié)果如下:第一,根據(jù)ALC環(huán)氧化合成ECH的熱力學(xué)分析和鈦硅分子篩/H2O2催化體系A(chǔ)LC環(huán)氧化合成ECH過程的動力學(xué)分析結(jié)果,設(shè)計了Ti-MWW/H2O2催化體系A(chǔ)LC環(huán)氧化合成ECH的固定

3、床反應(yīng)過程,并從Ti-MWW分子篩催化劑的物化特性（Si/Ti比）和反應(yīng)工藝參數(shù)（溫度、溶劑、反應(yīng)物空速、反應(yīng)物之間物料比）兩方面研究了該工藝過程的反應(yīng)規(guī)律。研究表明,該反應(yīng)過程是H2O2反應(yīng)控制的反應(yīng)過程,明確了該反應(yīng)過程的反應(yīng)路徑,并得到了高效催化合成ECH的合適的反應(yīng)過程參數(shù)。第二,基于Ti-MWW/H2O2催化體系A(chǔ)LC環(huán)氧化合成ECH的固定床反應(yīng)過程是H2O2反應(yīng)控制的反應(yīng)過程的結(jié)果,從分子篩催化劑的物化特性（Si/Ti比、不

4、同鈦狀態(tài)、不同組成MWW分子篩和不同結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩等）和反應(yīng)工藝參數(shù)（H2O2濃度、空速、反應(yīng)器模式等）兩方面研究了H2O2在分子篩催化劑上的分解反應(yīng)行為。研究表明,引起H2O2的分解反應(yīng)的因素主要為分子篩催化劑的骨架鈦活性中心和酸性位,以及H2O2在分子篩催化劑上的停留接觸時間。最后,在前面兩部分工作的基礎(chǔ)上,對分子篩催化劑失活的原因進(jìn)行了初步探索。通過XRD、SEM、BET、FT-IR、UV-Vis、ICP、TG等表征技術(shù)對失活分