苯胺縮合制備二苯胺催化劑的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 13:41
二苯胺及其下游產(chǎn)物在橡膠、染料、醫(yī)藥等行業(yè)中有很好的發(fā)展前景。目前工業(yè)上較為普遍的二苯胺生產(chǎn)方法是使用苯胺通過縮合反應(yīng)來合成二苯胺。原料苯胺的單程轉(zhuǎn)化率較低,對(duì)苯胺縮合起到催化作用的活性中心也不清楚。本文擬對(duì)苯胺縮合制備二苯胺的分子篩催化劑進(jìn)行考察,同時(shí)結(jié)合表征結(jié)果對(duì)催化反應(yīng)進(jìn)行的活性中心及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探討。選擇Hβ分子篩作為催化劑原材料,進(jìn)行硅鋁比、焙燒溫度的考察。結(jié)果表明,硅鋁比為25的Hβ分子篩具有較好的催化活性,最佳焙燒溫度為550℃。提高焙燒溫度從550℃到750℃,Hβ分子篩孔徑由118.68 A增加至283.19 A,但由于總酸量及B/L下降,催化活性降低。說明Hβ分子篩中B酸與強(qiáng)酸酸量和反應(yīng)活性密切相關(guān)。采用硝酸與鹽酸兩種試劑對(duì)Hβ分子篩進(jìn)行酸處理,脫除非骨架鋁和過渡態(tài)鋁,以獲得更好的孔性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),使用0.5 mol/L的無機(jī)酸處理后Hβ分子篩的孔容與比表面積增大,但由于其中強(qiáng)酸酸量由改性前的0.242 mmol/g 減少至 0.079 mmol/g(硝酸)與 0.100 mmol/g(鹽酸),而B酸的酸量由改性之前的0.413 mmol/g減少至0.090 mmo...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-5苯胺連續(xù)縮合反應(yīng)工藝流程圖??1.反應(yīng)器2.電加熱器3.換熱器4.?一級(jí)氣液分離器5.冷凝器??
由HigginS[45l等人采用多種分析方法,??并將所得結(jié)果進(jìn)行總結(jié),認(rèn)為P分子篩中的結(jié)構(gòu)組成主要分為三種。而另一種觀點(diǎn)則??認(rèn)為P分子篩中的結(jié)構(gòu)組成只有兩種,一種是單斜晶系,另一種為四方晶系,由??Newsam[46,47]等人經(jīng)研究后提出。在二十世紀(jì)末,孟憲平[48]等應(yīng)用XRD表征技術(shù),對(duì)??P分子篩內(nèi)部的晶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探宄,證實(shí)了?Higgins等人提出的(3分子篩中??的結(jié)構(gòu)組成主要分為三種的觀點(diǎn),并對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)充,最終完善人們對(duì)P分子篩的結(jié)??構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)。??圖1-6為p分子篩的層錯(cuò)堆垛結(jié)構(gòu)圖,研究結(jié)果證明A?(四方晶系)、B?(單斜??晶系)、C?(單斜晶系)三種結(jié)構(gòu)原型出現(xiàn)的幾率十分相近,分別為31%、36%、33%。??Martens#,%等人以癸烷為探針,揭示了卩分子篩的十二元環(huán)孔骨架結(jié)構(gòu)。??變凝霧??(a)?(b)?(c)??圖1-6?p分子篩的層錯(cuò)堆垛結(jié)構(gòu)圖[51]??Fig.?1-6?Framework?structure?of?p[51]??12??
4?Py-IR??為對(duì)待測(cè)樣品中所包含的酸的類型進(jìn)行定量分析,采用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)??樣品進(jìn)行Py-IR檢測(cè),儀器生產(chǎn)單位為美國賽默飛公司。取適量待測(cè)樣品并壓成薄片,??放置于檢測(cè)器中,在真空環(huán)境下預(yù)處理進(jìn)行雜質(zhì)的脫除。在室溫下進(jìn)行吡啶的吸附至??飽和并吹掃脫除物理吸附,之后進(jìn)行程序升溫,在不同溫度下分別進(jìn)行脫附并記錄紅??外譜圖。??2.3催化劑的性能測(cè)試??2.3.1活性評(píng)價(jià)裝置??為研宄催化劑對(duì)苯胺縮合脫氨合成二苯胺的催化活性,設(shè)計(jì)并搭建了相應(yīng)的活性??評(píng)價(jià)裝置,如圖2-1所示。??^?*?1?rfi??—??F?-d?r-?????1?^?r??3??Q??Kf\?d?6二??」3?A?lu??i??圖2-1微型反應(yīng)活性評(píng)價(jià)裝置示意圖??1.氮?dú)鈿馄浚玻桨吩掀浚常p柱塞泵4.截止閥??5.電加熱套6.固定床反應(yīng)器7.物料收集瓶8.溫度控制器??Fig.?2-1?Schematic?diagram?of?miniature?reactor?for?evaluation?of?activity??1.?Nitrogen?cylinder?2.?Raw?material?bottle?of?aniline?3.?Double?plunger?pump?4.?Shut-off?valve??5.?Electric?heater?6.?Fixed?bed?reactor?7.?Bottle?for?collecting?materials?8.?Temperature?controller??反應(yīng)采用的是配有內(nèi)徑5?mm,長30?mm反應(yīng)管的連續(xù)進(jìn)料式固定床反應(yīng)器。采??21??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]H-beta分子篩催化苯胺縮合制備二苯胺[J]. 韓曉萌,李英霞,楊曼,黃崇品. 工業(yè)催化. 2020(03)
[2]天然黏土催化苯胺縮合制二苯胺性能研究[J]. 王宇,徐小亮,汪義忍,費(fèi)兆陽,喬旭. 石油化工. 2019(03)
[3]三種分子篩催化苯胺縮合制二苯胺性能研究[J]. 王宇,徐小亮,汪義忍,費(fèi)兆陽,喬旭. 分子催化. 2018(06)
[4]堿處理對(duì)Hβ分子篩催化苯胺縮合制二苯胺性能的影響[J]. 郭海緯,費(fèi)兆陽,王宇,湯吉海,崔咪芬,陳獻(xiàn),喬旭. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2017(01)
[5]堿處理Beta分子篩吸附脫硫動(dòng)力學(xué)[J]. 潘興朋,吳相英,杜君,錢明超,余江. 化工學(xué)報(bào). 2016(09)
[6]廢水中聚丙烯酰胺在H-Beta分子篩上的吸附特性[J]. 吳雁,唐怡,楊清,王豪. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[7]氟硅酸銨改性對(duì)β分子篩性能的影響[J]. 賈進(jìn)許,李明曉,孫曉艷,樊宏飛,王浩. 石油化工. 2014(03)
[8]天然粘土基催化劑的制備及HCl氧化制氯性能[J]. 戴勇,葉宏斌,費(fèi)兆陽,陳獻(xiàn),湯吉海,崔咪芬,喬旭. 分子催化. 2014(01)
[9]鑭改性β分子篩上的異丁烯水合醚化復(fù)合反應(yīng)[J]. 楊伯倫,路士慶,吳江,王華軍. 催化學(xué)報(bào). 2007(01)
[10]磷酸和水蒸汽聯(lián)合改性Hβ分子篩的表征及催化性能[J]. 李麗華,王秀繪,于廷云,張金生,趙爽. 工業(yè)催化. 2006(06)
博士論文
[1]改性β分子篩催化劑的制備及其催化甲苯和叔丁醇烷基化反應(yīng)性能研究[D]. 王園園.東北石油大學(xué) 2016
[2]金屬氧化物及固體酸催化劑在縮合反應(yīng)中催化性能的研究[D]. 于雪.吉林大學(xué) 2014
[3]無機(jī)多孔材料的制備及功能化研究[D]. 王曉方.吉林大學(xué) 2012
[4]Hβ分子篩催化苯甲醚乙;磻(yīng)的研究[D]. 王金龍.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Beta分子篩的合成及吸附性能研究[D]. 張佳琦.廣西師范大學(xué) 2019
[2]中孔Beta沸石的孔結(jié)構(gòu)、酸性及其萘的芐基化催化性能研究[D]. 任奮奮.太原理工大學(xué) 2017
[3]模板法一步水熱合成中微雙孔分子篩[D]. 朱智洪.華南理工大學(xué) 2015
[4]固定床催化條件下由傅—克反應(yīng)合成萘酮類化合物的研究[D]. 卞妮妮.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3434777
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-5苯胺連續(xù)縮合反應(yīng)工藝流程圖??1.反應(yīng)器2.電加熱器3.換熱器4.?一級(jí)氣液分離器5.冷凝器??
由HigginS[45l等人采用多種分析方法,??并將所得結(jié)果進(jìn)行總結(jié),認(rèn)為P分子篩中的結(jié)構(gòu)組成主要分為三種。而另一種觀點(diǎn)則??認(rèn)為P分子篩中的結(jié)構(gòu)組成只有兩種,一種是單斜晶系,另一種為四方晶系,由??Newsam[46,47]等人經(jīng)研究后提出。在二十世紀(jì)末,孟憲平[48]等應(yīng)用XRD表征技術(shù),對(duì)??P分子篩內(nèi)部的晶型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探宄,證實(shí)了?Higgins等人提出的(3分子篩中??的結(jié)構(gòu)組成主要分為三種的觀點(diǎn),并對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)充,最終完善人們對(duì)P分子篩的結(jié)??構(gòu)組成的認(rèn)識(shí)。??圖1-6為p分子篩的層錯(cuò)堆垛結(jié)構(gòu)圖,研究結(jié)果證明A?(四方晶系)、B?(單斜??晶系)、C?(單斜晶系)三種結(jié)構(gòu)原型出現(xiàn)的幾率十分相近,分別為31%、36%、33%。??Martens#,%等人以癸烷為探針,揭示了卩分子篩的十二元環(huán)孔骨架結(jié)構(gòu)。??變凝霧??(a)?(b)?(c)??圖1-6?p分子篩的層錯(cuò)堆垛結(jié)構(gòu)圖[51]??Fig.?1-6?Framework?structure?of?p[51]??12??
4?Py-IR??為對(duì)待測(cè)樣品中所包含的酸的類型進(jìn)行定量分析,采用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)??樣品進(jìn)行Py-IR檢測(cè),儀器生產(chǎn)單位為美國賽默飛公司。取適量待測(cè)樣品并壓成薄片,??放置于檢測(cè)器中,在真空環(huán)境下預(yù)處理進(jìn)行雜質(zhì)的脫除。在室溫下進(jìn)行吡啶的吸附至??飽和并吹掃脫除物理吸附,之后進(jìn)行程序升溫,在不同溫度下分別進(jìn)行脫附并記錄紅??外譜圖。??2.3催化劑的性能測(cè)試??2.3.1活性評(píng)價(jià)裝置??為研宄催化劑對(duì)苯胺縮合脫氨合成二苯胺的催化活性,設(shè)計(jì)并搭建了相應(yīng)的活性??評(píng)價(jià)裝置,如圖2-1所示。??^?*?1?rfi??—??F?-d?r-?????1?^?r??3??Q??Kf\?d?6二??」3?A?lu??i??圖2-1微型反應(yīng)活性評(píng)價(jià)裝置示意圖??1.氮?dú)鈿馄浚玻桨吩掀浚常p柱塞泵4.截止閥??5.電加熱套6.固定床反應(yīng)器7.物料收集瓶8.溫度控制器??Fig.?2-1?Schematic?diagram?of?miniature?reactor?for?evaluation?of?activity??1.?Nitrogen?cylinder?2.?Raw?material?bottle?of?aniline?3.?Double?plunger?pump?4.?Shut-off?valve??5.?Electric?heater?6.?Fixed?bed?reactor?7.?Bottle?for?collecting?materials?8.?Temperature?controller??反應(yīng)采用的是配有內(nèi)徑5?mm,長30?mm反應(yīng)管的連續(xù)進(jìn)料式固定床反應(yīng)器。采??21??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]H-beta分子篩催化苯胺縮合制備二苯胺[J]. 韓曉萌,李英霞,楊曼,黃崇品. 工業(yè)催化. 2020(03)
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[4]堿處理對(duì)Hβ分子篩催化苯胺縮合制二苯胺性能的影響[J]. 郭海緯,費(fèi)兆陽,王宇,湯吉海,崔咪芬,陳獻(xiàn),喬旭. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2017(01)
[5]堿處理Beta分子篩吸附脫硫動(dòng)力學(xué)[J]. 潘興朋,吳相英,杜君,錢明超,余江. 化工學(xué)報(bào). 2016(09)
[6]廢水中聚丙烯酰胺在H-Beta分子篩上的吸附特性[J]. 吳雁,唐怡,楊清,王豪. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[7]氟硅酸銨改性對(duì)β分子篩性能的影響[J]. 賈進(jìn)許,李明曉,孫曉艷,樊宏飛,王浩. 石油化工. 2014(03)
[8]天然粘土基催化劑的制備及HCl氧化制氯性能[J]. 戴勇,葉宏斌,費(fèi)兆陽,陳獻(xiàn),湯吉海,崔咪芬,喬旭. 分子催化. 2014(01)
[9]鑭改性β分子篩上的異丁烯水合醚化復(fù)合反應(yīng)[J]. 楊伯倫,路士慶,吳江,王華軍. 催化學(xué)報(bào). 2007(01)
[10]磷酸和水蒸汽聯(lián)合改性Hβ分子篩的表征及催化性能[J]. 李麗華,王秀繪,于廷云,張金生,趙爽. 工業(yè)催化. 2006(06)
博士論文
[1]改性β分子篩催化劑的制備及其催化甲苯和叔丁醇烷基化反應(yīng)性能研究[D]. 王園園.東北石油大學(xué) 2016
[2]金屬氧化物及固體酸催化劑在縮合反應(yīng)中催化性能的研究[D]. 于雪.吉林大學(xué) 2014
[3]無機(jī)多孔材料的制備及功能化研究[D]. 王曉方.吉林大學(xué) 2012
[4]Hβ分子篩催化苯甲醚乙;磻(yīng)的研究[D]. 王金龍.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Beta分子篩的合成及吸附性能研究[D]. 張佳琦.廣西師范大學(xué) 2019
[2]中孔Beta沸石的孔結(jié)構(gòu)、酸性及其萘的芐基化催化性能研究[D]. 任奮奮.太原理工大學(xué) 2017
[3]模板法一步水熱合成中微雙孔分子篩[D]. 朱智洪.華南理工大學(xué) 2015
[4]固定床催化條件下由傅—克反應(yīng)合成萘酮類化合物的研究[D]. 卞妮妮.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3434777
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