HZSM-5分子篩催化環(huán)己烯水合反應過程研究.pdf

1、環(huán)己醇是一種重要的有機化學物質，是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和己二酸重要的中間體，而己內(nèi)酰胺和己二酸又是非常重要的酰胺類產(chǎn)品。傳統(tǒng)的環(huán)己醇生產(chǎn)方法在成本、能耗、安全、環(huán)保等方面仍需進一步改善。作為目前環(huán)己醇生產(chǎn)的主流研究方向，環(huán)己烯水合法由于其工藝簡單、綠色環(huán)保、浪費少而具有很好的應用前景。HZSM-5因其孔道均勻、擇形性較好、熱穩(wěn)定性高、具有適當?shù)乃嵝缘忍攸c，成為了當前環(huán)己烯水合所使用最為普遍的催化劑，但是環(huán)己烯的單程轉化率較低。本文對HZSM-5

2、上的環(huán)己烯的直接水合反應進行了研究，分別采用磷鎢酸進行改性和無模板劑體系進行合成，探討了分子篩的性質與反應的關系。
　　本文首先將購買的HZSM-5用磷鎢酸對其進行改性處理，初步探討了負載量、焙燒溫度以及焙燒時間對于環(huán)己烯水合反應的影響，并對其進行相應的表征，得知磷鎢酸改性的HZSM-5相對于改性前仍然保持了HZSM-5的結構特征，磷鎢酸能較好地分散在分子篩的表面，酸量和B酸L酸的分布有顯著的變化，當負載量為40％、焙燒溫度為35

3、0℃、焙燒時間為4h的時候，分子篩的活性相對較好，研究發(fā)現(xiàn)B酸量的增加有利于環(huán)己烯的水合反應。
　　本文對較合適的磷鎢酸改性HZSM-5催化環(huán)己烯水合的條件進行了優(yōu)化，較佳的條件為：反應溫度120℃，反應時間4h，反應壓力0.6MPa，攪拌速度900r/min，催化劑用量30%，烯水體積比2:5，此時環(huán)己烯的轉化率為15.0%，環(huán)己醇的選擇性為99.3%，收率為14.9%，相對于改性前提高約4%。
　　本文考察了無模板劑體系

4、下HZSM-5的制備，發(fā)現(xiàn)在使用硅溶膠和TEOS為硅源、晶化時間24～72h、晶化溫度180℃、硅鋁比20～50、體系pH值10～10.5、水硅比25～45的條件下，均能合成結晶度較高且無雜晶的HZSM-5。
　　本文進一步研究了無模板劑體系制備的HZSM-5催化環(huán)己烯的水合反應，發(fā)現(xiàn)催化活性較高的HZSM-5的制備條件為：硅源為硅溶膠，鋁源為偏鋁酸鈉，同水的摩爾比為25SiO2:1Al2O3:625H2O，體系pH值為10，此時