β沸石催化劑上BE酸脫水閉環(huán)合成2-乙基蒽醌的研究.pdf

1、2-乙基蒽醌(2-EAQ)是蒽醌法生產(chǎn)雙氧水、感光化合物、染料和降解樹脂等的主要原料和中間體。國內年消耗量1200噸，并以10﹪的速度遞增。2-EAQ的工業(yè)化生產(chǎn)方法，利用發(fā)煙H2SO4或濃H2SO4為催化劑進行2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)脫水閉環(huán)合成2-EAQ，不但對設備腐蝕嚴重，而且產(chǎn)生大量的廢酸，造成環(huán)境污染。 本論文以環(huán)境友好的沸石為催化劑，通過對不同結構沸石催化劑性能的考察，對工藝流程的改進，對H-β催化

2、劑的改性，使BE酸的轉化率達到99.5﹪，2-EAQ的選擇性達到99.0﹪。從而為2-乙基蒽醌的生產(chǎn)，開辟了一條全新的環(huán)境友好的綠色工藝。通過研究得到如下結論： 1.比較H-Y、H-M、H-β、H-ZSM-5、H-MCM-22沸石，發(fā)現(xiàn)β沸石在βE酸脫水閉環(huán)合成2-EAQ工藝中具有十分優(yōu)越的催化性能，這與催化劑的孔道結構和酸性質密切相關。以H-β為催化劑通過優(yōu)化反應條件，可以使BE酸的轉化率達到99.5﹪，2-EAQ的選擇性達到

3、97.0﹪。 2.利用硝酸改性H-β催化劑，可以得到不同Si/Al比的催化劑，催化劑的Si/Al比對反應性能有很大影響。以硝酸改性的H-β(SiO2/Al2O3=107)為催化劑，可以縮短反應時間。最佳的反應條件是BE酸與H-β催化劑的質量比為3.0-3.5，反應溫度為260℃-280℃，反應時間1.5h。BE酸的轉化率為99.5﹪，2-EAQ的選擇性可以達到97.2﹪. 3.改變工藝流程，使反應生成的產(chǎn)物水，及時從反應

4、體系中排出，可以使BE酸轉化率提高10﹪左右。改變進料方式，使催化劑預加熱，可以大大縮短反應時間，降低反應溫度。 4.以檸檬酸改性的H-β為催化劑，可以大大的降低反應溫度，縮短反應時間，最佳反應條件是先加催化劑，升到反應溫度230-240℃，再加入反應物，反應40min，反應物與催化劑的質量比3.5。 5.研究發(fā)現(xiàn)強的B酸中心是BE酸脫水反應所需的活性中心，反應需要適量的活性中心數(shù)目。用檸檬酸改性H-β可以提高催化劑的B