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KA油是环己醇和环己酮混合物的简称,是制造己内酰胺和己二酸的主要中间体。其中环己醇用作工业溶剂、表面活性剂、增塑剂以及乳化剂;环己酮也是重要的溶剂,在杀虫剂、染料、蜡、橡胶、药物中间体等方面都有广泛应用。工业上大部分采用环己烷氧化法来生产KA油。环己烷氧化法按催化体系的不同,主要分为无催化体系、硼酸催化体系、钴盐催化体系和仿生催化体系等。但是传统的KA油生产工艺存在转化率低、基建投资高、原子利用率低、生成物易沉积结焦等缺点。因此,开发高效、绿色的KA油合成工艺具有重大意义。本文采用分子氧为氧化剂,以过渡金属氧化物改性的分子筛为催化剂,在较低温度下催化氧化环己烷生成KA油,该法反应条件温和,KA油收率较高,环境友好。本文以SBA-15为载体,首先采用浸渍法制备出不同金属氧化物改性的催化剂,考察了催化剂在环己烷氧化中的催化性能,并采用XRD、BET对催化剂进行了表征。结果表明:CoOx/SBA-15具有较好的催化性能,环己烷转化率为14.2%,KA油选择性为51.3%。制备了在不同焙烧温度(450℃,550℃,650℃)下的2%CoOx/SBA-15催化剂,考察了其在环己烷氧化中的催化性能,当催化剂焙烧温度为550℃时,表现出较好的催化性能。接着制备了不同钴含量的钴氧化物改性催化剂,考察其在环己烷氧化中的催化性能,并采用XRD、BET、H2-TPR、红外、紫外、XPS和SEM对催化剂进行了表征。结果表明:当负载量为2%时,钴氧化物能均匀分散在载体上,并且催化剂表现出较高的催化性能,环己烷转化率为8.4%,KA油选择性为62.3%。然后,选择2%CoOx/SBA-15作为催化剂,考察反应条件对环己烷氧化的影响。得到较优的反应条件:反应温度为135℃、反应时间为2h、氧气压力为0.6MPa、催化剂用量为0.08g,此时环己烷转化率为9.8%,KA油的选择性达到63.1%。另外,还对催化剂的稳定性进行了评价,并推测了可能的催化反应机理。最后,初步探究了环己酮催化氧化制备己二酸的反应。研究表明不同金属氯化物在环己酮氧化反应中均具有不同程度的催化活性,其中CuCl2·2H2O的催化效果较好。同时,考察了不同溶剂对环己酮氧化反应的影响,得出极性溶剂有利于反应的进行,乙酸正丁酯表现尤佳。在以CuCl2·2H2O为催化剂和溶剂乙酸正丁酯存在的条件下,考察了反应温度、反应时间、氧气压力和催化剂用量对环己酮氧化制备己二酸的影响,在较优的反应条件下,环己酮转化率达到83.9%,己二酸选择性为57.3%。该工作为环己烷氧化制备KA油以及环己酮分子氧催化氧化制备己二酸提供了理论基础和技术依据。