HZSM-5分子篩催化環(huán)己烯水合反應(yīng)過程研究.pdf

1、環(huán)己醇是一種重要的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，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(jìn)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(fèi)少而具有很好的應(yīng)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(dāng)?shù)乃嵝缘忍攸c(diǎn)，成為了當(dāng)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(zhuǎn)化率較低。本文對HZSM-5

2、上的環(huán)己烯的直接水合反應(yīng)進(jìn)行了研究，分別采用磷鎢酸進(jìn)行改性和無模板劑體系進(jìn)行合成，探討了分子篩的性質(zhì)與反應(yīng)的關(guān)系。
　　本文首先將購買的HZSM-5用磷鎢酸對其進(jìn)行改性處理，初步探討了負(fù)載量、焙燒溫度以及焙燒時(shí)間對于環(huán)己烯水合反應(yīng)的影響，并對其進(jìn)行相應(yīng)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(jié)構(gòu)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(dāng)負(fù)載量為40％、焙燒溫度為35

3、0℃、焙燒時(shí)間為4h的時(shí)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(yīng)。
　　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(jìn)行了優(yōu)化，較佳的條件為：反應(yīng)溫度120℃，反應(yīng)時(shí)間4h，反應(yīng)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(shí)環(huán)己烯的轉(zhuǎn)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(shí)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(jié)晶度較高且無雜晶的HZSM-5。
　　本文進(jìn)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(yīng)，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(shí)