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环己烷氧化制备环己酮新技术研究

作　者: 刘洪武
导　师: 金士威
学　校: 武汉工程大学
专　业: 化学工艺
关键词: 氧化反应 环己烷 环己酮 乙二醇 碳酸钠 磷钼酸
分类号: TQ234.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


环己酮是合成己内酰胺、己二酸和己内酯的重要中间体,也是重要的涂料、油墨溶剂,国内的产能达60万吨/年,90%以上是采用环己烷无催化空气氧化,但该工艺存在能耗高、废液碱排放量大等缺点。本文以环己烷为原料,空气为氧源,在1L高压反应釜内,考查了乙二醇对环己酮羰基的保护作用、碳酸钠对环己基过氧化氢的稳定作用及磷钼酸对反应的催化作用。实验结果表明:乙二醇虽在环己烷氧化条件下能与环己酮生成乙二醇环己酮缩酮,但生成速度较慢,对环己酮羰基的保护作用不明显;碳酸钠对环己基过氧化氢有很好的稳定作用,提高了氧化反应的选择性,反应的最佳反应温度为160℃,碳酸钠最佳加入量为0.2 g/600ml环己烷,氧化反应转化率4%时,选择性达92%以上,但也抑制了氧化反应速度;杂多酸中的磷钼酸对环己烷氧化反应有很好的催化作用,能同时加快氧化反应的速度和反应的选择性,反应的最佳反应温度为158℃,磷钼酸最佳加入量为0.0122g/600ml环己烷,氧化反应转化率4.15%时,选择性达92.5%以上,且氧化产物中环己基过氧化氢的含量比无催化氧化低60%以上,这就减少了分解环己基过氧化氢时的氢氧化钠的消耗,相应也就减少了废液碱的排放量。因此,磷钼酸催化环己烷空气氧化技术是三种氧化技术中最具有经济性的技术,具有反应选择性高、废液碱排放量小和环境友好的特点,具有很好的工业应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 文献综述  10-28
  1.1 引言  10
  1.2 国内外环己酮工业化生产技术现状  10-18
    1.2.1 苯酚加氢法  11
    1.2.2 苯部分加氢法  11-12
    1.2.3 环己烷氧化法  12-14
    1.2.4 国内外环己烷氧化合成环己醇和环己酮的研究现状  14-17
    1.2.5 其他一些氧化法  17-18
  1.3 环己酮的衍生物  18-22
    1.3.1 己内酰胺  18-19
    1.3.2 己二酸  19
    1.3.3 己内酯  19-20
    1.3.4 酮-醛树脂  20-21
    1.3.5 邻苯基苯酚  21-22
  1.4 国内环己酮的产能及市场情况  22-24
  1.5 论文的选题  24-28
    1.5.1 选题背景及其意义  24-25
    1.5.2 论文的工作设想  25-28
第2章 环己烷无催化氧化技术简介  28-34
  2.1 反应原理  28-29
  2.2 流程简述  29-30
  2.3 反应温度对转化率、选择性的影响  30-31
  2.4 环己烷无催化氧化法与其它几种氧化法的比较  31-33
  2.5 环己烷无催化氧化法的缺点  33-34
第3章 乙二醇保护羰基的环己烷氧化技术  34-48
  3.1 前言  34-35
  3.2 实验部分  35-39
    3.2.1 实验试剂  35
    3.2.2 实验仪器设备  35-36
    3.2.3 实验方法  36
    3.2.4 反应产物的分析方法  36-38
    3.2.5 环己烷氧化转化率和选择性的计算方法  38-39
  3.3 结果与讨论  39-46
    3.3.1 反应时间对环己烷氧化反应的影响  39-41
    3.3.2 反应温度对环己烷氧化反应的影响  41-44
    3.3.3 乙二醇加入量对环己烷氧化反应的影响  44-46
  3.4 小结  46-48
第4章 碳酸钠稳定过氧化物的环己烷氧化新技术  48-60
  4.1 前言  48-49
  4.2 实验部分  49-50
    4.2.1 实验试剂与设备  49
    4.2.2 实验方法  49
    4.2.3 分析方法  49-50
    4.2.4 氧化转化率和选择性的计算方法  50
  4.3 结果与讨论  50-59
    4.3.1 碳酸钠对环己基过氧化氢的稳定作用  50-51
    4.3.2 碳酸钠对反应速度的影响  51-54
    4.3.3 碳酸钠的加入量对氧化反应的影响  54-56
    4.3.4 反应温度对氧化反应的影响  56-59
  4.4 小结  59-60
第5章 杂多酸催化的环己烷氧化新技术  60-74
  5.1 前言  60
  5.2 实验部分  60-61
    5.2.1 实验仪器与设备  60-61
    5.2.2 实验方法  61
    5.2.3 分析方法  61
    5.2.4 氧化转化率和选择性的计算方法  61
  5.3 结果与讨论  61-73
    5.3.1 反应温度对氧化反应转化率的影响  61-63
    5.3.2 反应温度对氧化反应选择性的影响  63-66
    5.3.3 磷钼酸的加入量对氧化反应转化率的影响  66-68
    5.3.4 磷钼酸的加入量对氧化反应选择性的影响  68-71
    5.3.5 搅拌转速对氧化反应的影响  71-73
  5.4 小结  73-74
第6章 三种氧化新技术的比较  74-76
结论  76-78
参考文献  78-84
研究生期间发表的学术论文  84-86
致谢  86

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 碳环化合物、脂环族化合物的生产 > 脂环族醛、酮及其衍生物 > 脂环族酮 > 饱和脂环族酮
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