磁性钛硅催化剂催化环己酮氨肟化传递-反应研究

磁性钛硅分子筛是具有原子经济特征和磁回收功能新型绿色催化剂。通过研究磁性钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟过程,考察了环己酮、H2O2和NH3·H2O的初始浓度和搅拌雷诺数对氨肟化过程的影响。在消除内扩散和外扩散的条件下,确定了环己酮氨肟化的动力学方程,反应指前因子为5.89×1012(mol-0.87·L0.87)·min-1,反应活化能为101.3kJ·mol-1,环己酮、H2O2和NH3·H2O的反应级数分别为0.65、0.16和1.06,对反应速率计算值和实验值进行了比较,平均相对误差为6.86%。     

对羟基苯乙酮氨肟化制备对羟基苯乙酮肟

考察了在HTS-1分子筛催化剂上对羟基苯乙酮(简写为4-HAP)在固定床反应器中与氨和过氧化氢发生氨肟化反应合成对羟基苯乙酮肟(简写为4-HAPO)的反应规律,4-HAP氨肟化反应的适宜条件为:以乙醇为溶剂、温度高于60℃、反应时间大于5 h、4-HAP宜一次性加入、氨和过氧化氢连续加入、催化剂的质量分数为w(HTS-1)=1.4%、n(NH3)∶n(H2O2)∶n(4-HAP)=4.2∶1.1∶1、n(溶剂)∶n(4-HAP)=6∶1,4-HAP转化率达到73.9%,4-HAPO选择性达到98.9%,该结果优于类似条件下US 5 466 869报道的结果。通过色质联用分析鉴定了4-HAP氨肟化反应的产物,与现有的文献报道相比,HTS-1分子筛具有较高的活性和选择性,副产物的种类和数量均较少。4-HAP氨肟化反应过程中产生的副产物主要为1,8,9-蒽三酚(THA)和对苯二酚(HQ)。适当提高反应温度和催化剂浓度、提高氨与4-HAP的比例、控制过氧化氢与4-HAP在适当的摩尔比(如1.1∶1),可抑制这两种副产物的生成。HQ和1,8,9-蒽三酚在氨存在下发生氧化反应是反应产物颜色变深的原因。     

氨肟化反应中双氧水分解的影响因素探讨

在实验装置上对环己酮氨肟化反应体系中引发双氧水分解的因素进行了分析,将实验结果应用于工业化生产。结果表明:在氨肟化反应体系中,氨过量导致的碱性环境、双氧水过量加入或氨肟化反应不完全是双氧水分解的主要原因;反应温度、反应时间等反应条件的变化可改变双氧水的分解速度;微量的铜、铁、铬等金属离子的存在会加速双氧水的分解;适当控制氨浓度、环己酮∶双氧水摩尔比、反应条件及降低金属离子含量有利于提高双氧水的有效利用率;在工业生产装置中,控制反应液中氨质量分数2.0%～2.8%,环己酮∶双氧水摩尔比为1∶(1.05～1.10),反应温度78～81℃,催化剂(相对于环己酮)质量分数小于4%,双氧水利用率提高了3.7%。     

TS-1分子筛催化苯乙酮氨肟化反应

研究了钛硅分子筛(TS-1)催化苯乙酮氨肟化反应中溶剂、反应温度、助催化剂(氧化铝和乙酸铵)、氨水及H2O2用量对反应的影响. 结果表明,适宜的溶剂为乙醇,最佳反应温度为80℃,助催化剂乙酸铵在溶液中的浓度不低于0.43%(w)时能显著提高苯乙酮氨肟反应的转化率,而Al2O3的作用不明显. 为了获得较高的转化率,物料中NH3/苯乙酮以及H2O2/苯乙酮的摩尔比应分别控制在2.00和1.27以上.     

P2O5液相催化环己酮肟重排制己内酰胺

研究了以环己酮肟、五氧化二磷(P_2O_5)、二甲基甲酰胺(DMF)组成的反应体系进行Beckmann重排制备己内酰胺工艺,考察了不同溶剂、催化剂用量、温度、浓度及水分含量对重排反应的影响。结果表明,由DMF、P_2O_5、少量水组成的反应体系,当P_2O_5与环己酮肟质量比为(1.0：4.5)～(1.0：5.6),温度为160～170℃,停留时间为0.75～1.00 h时,实现环己酮肟Beckmann重排制己内酰胺,转化率达99.5％以上,选择性达94.5％     

氨肟化反应中影响双氧水分解因素浅析

本文对环己酮氨肟化反应体系中引发H2O2分解的因素进行了研究,针对各种影响因素提出控制H2O2分解的优化措施。结果表明：在氨肟化反应体系中,NH3过量导致的碱性环境、H2O2过量加入或H2O2浓度过高以及氨肟化反应不完全,是引起H2O2分解的主要原因;反应温度、反应压力等操作条件的变化也可改变H2O2的分解速度;微量的锰、锌、铜、铁、镍等金属离子的存在,也会大大加速H2O2的分解。控制适当的NH3浓度及酮/H2O2摩尔比、反应条件以及降低金属离子含量有利于提高H2O2的有效利用率,这些结果可以为优化氨肟化反应工艺、降低H2O2消耗提供依据。     

环己酮氨肟化反应控制条件的优化研究

环己酮的氨肟化反应是己内酰胺生产中核心工序,但是氨肟化反应催化剂价格昂贵,传统的氨肟化反应控制条件不能最大化发挥催化剂的催化作用,使肟的生产成本较高,本文对氨肟化反应主要的影响因素进行了探索研究,并于实际生产中进行验证,通过改变反应温度、双氧水与环己酮比例、叔丁醇与环己酮比例等几个主要影响因素,最大化的发挥了催化剂的作用,大大降低了生产成本。     

环己酮氨肟化反应分离耦合工艺研究

研究设计了一种环己酮氨肟化反应-沉降分离耦合装置,通过TS-1的絮凝沉降解决了TS-1与反应液的分离问题。分别考察了沉降时间、物料摩尔比、反应温度和停留时间对TS-1沉降效率的影响,优化了工艺条件。结果表明,在n(H_2O_2)∶n(环己酮)=1.0、n(氨水)∶n(环己酮)=1.8、反应温度70℃、沉降时间6.5 min、停留时间70 min时,可以维持反应体系的稳定,TS-1进行正常的沉降分离,此时料液中TS-1质量分数降低至0.438 6‰,环己酮的转化率和环己酮肟的选择性分别达到96.7%和99.6%。     

TS-1催化丁酮氨氧化制丁酮肟反应过程

在2 5 0mL不锈钢高压反应釜中,以TS 1分子筛为催化剂,丁酮、氨水和过氧化氢进行氨氧化合成丁酮肟。试验研究了溶剂、反应温度、氨酮比和过氧化氢加料方式对丁酮的转化率和丁酮肟的选择的影响。结果表明,氨和丁酮的摩尔比为2. 15 ,反应温度70℃,H2 O2 采用连续进料的条件下,反应的转化率和选择性分别达到99 .12 %和10 0 . 0 0 %。表明在温和条件下TS 1催化丁酮氨氧化制丁酮肟是可行的。     

Amberlyst 36磺酸树脂催化环己酮肟液相重排制己内酰胺

以Amberlyst 36磺酸树脂为绿色催化剂,催化环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺,考察了溶剂、反应温度、反应时间、环己酮肟浓度、催化剂用量及催化剂的重复使用对Beckmann重排反应的影响。结果表明:适宜的反应条件为Amberlyst 36催化剂0.5 g,环己酮肟1.0 g,其质量浓度0.1g/m L,溶剂为二甲基亚砜,反应温度110℃,反应时间7 h,在此条件下,环己酮肟转化率为93.93%,己内酰胺选择性为87.54%;将催化剂经过再生处理重复使用2次,在相同条件下进行实验,其环己酮肟的转化率为80.43%,己内酰胺的选择性为81.82%,催化剂重复利用较好。