磷鎢酸催化過氧化氫氧化環(huán)己烯制備己二酸
本文關鍵詞:磷鎢酸催化過氧化氫氧化環(huán)己烯制備己二酸
【摘要】:己二酸是合成尼龍66和聚氨酯的重要原料,傳統(tǒng)工業(yè)合成法中最主要的是環(huán)己烷硝酸氧化法,其次是環(huán)己烯法和苯酚法,國內這三種生產工藝所占比重分別為93%、4%和3%。環(huán)己烷硝酸氧化法污染嚴重且腐蝕設備,苯酚法近幾年來也面臨退出市場的可能。而采用過氧化氫氧化環(huán)己烯直接制備己二酸的工藝是將來很有希望的工業(yè)合成法。一方面是因為該工藝路線短,投資成本低;另外一方面是該路線清潔友好。該氧化過程采用的催化劑主要是鎢系催化劑,如鎢酸鈉、磷鎢酸等。然而,該氧化反應的工藝條件并沒有得到優(yōu)化,且哪些因素的影響是主要的,哪些是次要的也沒有一致的觀點。另外,采取哪些措施能夠有效的提高己二酸的產率也是研究的熱點,其中如何抑制過氧化氫的無效分解更是有待解決的難點。因此,本論文選用30%H2O2為氧化劑,以磷鎢酸為催化劑,對反應的工藝條件逐一進行考查,優(yōu)化出最佳工藝條件,并通過正交實驗確定幾個重要的影響因素的主次。通過對過氧化氫的分解速率的考查,經過合理假設建立反應體系下過氧化氫分解反應動力學模型,再經過理論計算得出過氧化氫在反應過程中的消耗動力學參數(shù),并與過剩碘量法進行比較,以其獲得任意時刻其殘留量的準確信息,為合理確定反應終止時間提供依據。另外,通過對幾種常見的酸性、中性和堿性添加劑的考查,篩選出提高己二酸產率的有效添加劑。
【關鍵詞】:磷鎢酸 過氧化氫 己二酸 添加劑
【學位授予單位】:渤海大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:O643.36;TQ225.146
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 1 文獻綜述12-23
- 1.1 己二酸概述12-13
- 1.2 己二酸的市場情況13
- 1.3 己二酸的傳統(tǒng)工業(yè)合成法13-14
- 1.3.1 苯酚法13-14
- 1.3.2 環(huán)己烷空氣氧化的三種工藝法14
- 1.4 己二酸的新型合成方法14-17
- 1.4.1 丁二烯法14-15
- 1.4.2 生物催化法15
- 1.4.3 仿生催化法15
- 1.4.4 電催化法15-16
- 1.4.5 微波法16
- 1.4.6 鈷、錳等催化劑催化法16-17
- 1.4.7 分子篩催化合成己二酸17
- 1.5 環(huán)己烯綠色合成己二酸的研究進展17-20
- 1.5.1 鎢酸催化劑18
- 1.5.2 鎢酸鹽催化劑18-19
- 1.5.3 三氧化鎢催化劑19
- 1.5.4 鎢的雜多酸催化劑19-20
- 1.6 非均相催化劑催化氧化環(huán)己烯合成己二酸20-21
- 1.7 開展本課題的目的及意義21-23
- 2 實驗部分23-29
- 2.1 試劑與儀器23-24
- 2.2 催化劑反應性能評價24-29
- 2.2.1 實驗裝置24
- 2.2.2 實驗過程24-25
- 2.2.3 過氧化氫殘留量的測定25-27
- 2.2.4 產物分析27-29
- 3 H_2O_2氧化環(huán)己烯合成己二酸消耗動力學計算與分析29-33
- 3.1 模型建立29
- 3.2 計算與分析29-32
- 3.3 本章小結32-33
- 4 工藝條件對磷鎢酸體系催化性能的影響33-45
- 4.1 反應溫度的影響33-34
- 4.2 反應時間的影響34-35
- 4.3 投料比的影響35-36
- 4.4 催化劑用量的影響36-37
- 4.5 添加劑的影響37-43
- 4.5.1 草酸添加量對己二酸產率的影響38-39
- 4.5.2 水楊酸添加量對己二酸產率的影響39-40
- 4.5.3 檸檬酸添加量對己二酸產率的影響40-41
- 4.5.4 氯仿對己二酸產率的影響41-42
- 4.5.5 CTAB用量對己二酸產率的影響42-43
- 4.6 正交實驗43-44
- 4.7 本章小結44-45
- 結論及工作展望45-46
- 1 本論文主要結論45
- 2 展望45-46
- 參考文獻46-51
- 發(fā)表論文情況51-52
- 致謝52-53
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