復(fù)合催化劑在環(huán)己烷亞硝化一步制己內(nèi)酰胺中的催化性能.pdf

1、己內(nèi)酰胺(CPL)是一種重要的有機化工原料，廣泛用于化學(xué)纖維和工程塑料。目前工業(yè)生產(chǎn)己內(nèi)酰胺主要是以苯、苯酚和甲苯為原料，大多利用環(huán)己酮制備環(huán)己酮肟，環(huán)己酮肟再在發(fā)煙硫酸中通過貝克曼重排制取己內(nèi)酰胺。這些工業(yè)方法一般經(jīng)過多步反應(yīng)，原子利用率低且大量副產(chǎn)硫酸銨。因此簡化工藝、減少環(huán)境污染、降低能耗已成為環(huán)境友好己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。從合成和工業(yè)的角度來看，以環(huán)己烷為原料通過亞硝化反應(yīng)一步制取己內(nèi)酰胺具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。

2、 本課題組經(jīng)過環(huán)己烷亞硝化一步制己內(nèi)酰胺新方法上所獲得的結(jié)果，提出以常壓環(huán)己烷與NOHSO4的反應(yīng)為探針反應(yīng)，研究過渡金屬復(fù)合物對反應(yīng)的調(diào)控作用。研究了異丙醇鋁為鋁源制備的第四周期部分金屬的單組分M-Al-O催化劑和雙組分M1-M2-A1-O催化劑的亞硝化反應(yīng)性能。著重考察了催化劑的負(fù)載方式、金屬組分的配比、重相的處理方法、催化劑的焙燒溫度等因素對亞硝化反應(yīng)的影響，得到了較好的反應(yīng)條件。 此外，本文還研究了η-Al2O3、

3、γ-Al2O3、活性炭等為載體的金屬氧化物催化劑的亞硝化反應(yīng)性能。實驗結(jié)果表明，10％M/γ-Al2O3催化劑能有效地抑制環(huán)己烷的高轉(zhuǎn)化率，提高了己內(nèi)酰胺的選擇性。以10％C0/γ-Al2O3為催化劑，獲得的環(huán)己烷亞硝化反應(yīng)的優(yōu)化實驗條件為：反應(yīng)溫度為81℃，反應(yīng)時間為24h，催化劑質(zhì)量為0.5g，亞硝基硫酸和發(fā)煙硫酸的質(zhì)量比為1：3，環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率為28.0％，己內(nèi)酰胺的選擇性為21.8％。采用氣相色譜、高效液相色譜、氣-質(zhì)聯(lián)用、液-質(zhì)