焦化甲苯液相氧化.pdf

1、焦化甲苯液相氧化焦化甲苯液相氧化Theliquidphaseheterogeneousoxidationofcokingtoluene學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程研究生：程婧指導(dǎo)教師：曾愛武副研究員天津大學(xué)化工學(xué)院二零一二年五月摘要本文主要對(duì)采取萃取精餾工藝處理焦化粗苯過程得到的焦化甲苯的液相非均相催化氧化反應(yīng)進(jìn)行了研究，并與以石油甲苯為原料的氧化反應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：在相對(duì)溫和的反應(yīng)條件下，即氧氣壓力1.0MPa，反應(yīng)溫度413K，石油甲苯

2、和焦化甲苯均可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。具體的研究?jī)?nèi)容如下：（一）石油甲苯液相非均相催化氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在不加入溶劑和助劑的條件下，UOy可直接催化氧化液相甲苯，但其反應(yīng)引發(fā)溫度在433K以上。當(dāng)反應(yīng)溫度為463K，氧氣壓力為1.0MPa時(shí)甲苯轉(zhuǎn)化率為66.37%，苯甲酸的選擇性為93.45%；若以UOx為催化劑，NaBr為促進(jìn)劑，醋酸為溶劑時(shí)，甲苯的轉(zhuǎn)化率為100.00%，產(chǎn)品中苯甲醛和苯甲醇的選擇性分別為64.06%、25.32%。（

3、二）焦化甲苯液相非均相催化氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：[UOyW(NO3)3xH2O][NaBr][乙酸]或[Co(CH3COO)24H2OMn(CH3COO)24H2OW(NO3)3xH2O][NaBr][乙酸]催化體系中，在氧氣壓力1.0MPa，413K的條件下反應(yīng)4小時(shí)，焦化甲苯的轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到100.00%；前者苯甲醛和苯甲酸的總選擇性高在99.52%以上。（三）通過實(shí)驗(yàn)研究，探討了石油甲苯和焦化甲苯液相非均相催化氧化的反應(yīng)機(jī)理結(jié)果表

4、明UW具有協(xié)同效應(yīng)，在很大程度上促進(jìn)了焦化甲苯的氧化反應(yīng)。反應(yīng)過程中的溴化物轉(zhuǎn)化為Br2并按照自由基歷程促進(jìn)甲苯活化，從而提高反應(yīng)速率，降低反應(yīng)的引發(fā)溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明[UOyW(NO3)3xH2O][NaBr][乙酸]催化氧化體系對(duì)石油甲苯和焦化甲苯的轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到100.00%，同時(shí)通過理論分析證明了甲苯氧化反應(yīng)的自由基機(jī)理。以焦化甲苯為原料進(jìn)行氧化反應(yīng)，可降低生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：焦化甲苯；非均相；催