TS-1合成及其在环己酮氨肟化反应中的应用研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文TS-1合成及其在环己酮氨肟化反应中的应用研究论文作者：宋辉学生类别：全日制学科门类：学术硕士学科专业：化学工艺指导教师：杨红健职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalTechnologySynthesisandApplicationofTS-1forAmmoniaCyclohexanoneOximationReactionbySongHuiSupervisor:A

2、ssociateprofessor.YangHongjianMay2016摘要钛硅分子筛TS-1具有良好的催化氧化性能，在工业生产中有重要的应用价值。本文考察了TS-1的合成工艺，并研究了TS-1在环己酮氨肟化反应中的应用，此外对催化剂失活的原因及失活催化剂的再生做了探索，具体内容如下：1.采用水热晶化法合成钛硅分子筛TS-1。考察了水热晶化时间和凝胶硅钛比对合成TS-1的影响，对合成所得TS-1通过SEM、XRD、FT-IR、ICP-MS进行了表征。在晶化时间24h~120h范围内，随着晶化时间的延长，TS-1的相对结晶度先升高后降低最后趋

3、于稳定，TS-1中Ti含量先增大后减少，适宜的晶化时间为48h；在凝胶硅钛比20~60范围内，随着凝胶硅钛比的增大，TS-1中Ti减少、粒径增大、相对结晶度先升高后降低、表面形貌发生变化，适宜的凝胶硅钛比为40。2.在自建的催化反应装置上考察了TS-1催化环己酮氨肟化反应的活性、选择性和稳定性，以及反应温度、反应物进料比、物质量空速等等工艺条件对TS-1催化环己酮氨肟化反应的影响。结果表明，随着反应温度的升高，环己酮转化率略有升高，适宜反应温度为351K；氨气过量可以抑制副反应的发生，使目的产物选择性更高，适宜的氨酮摩尔比为1.76；反应物中

4、水量的增加会使溶解在其中的氨气量增大，随着水酮摩尔比的升高，反应产物的色度逐渐降低，但催化剂失活加快，适宜的水酮比摩尔比为5.12；双氧水酮摩尔比过低，TS-1迅速失活，双氧水酮比过高，双氧水无效分解，导致反应产物深度氧化，适宜的双氧水酮摩尔比为1.05；环己酮质量空速对TS-1寿命有显著影响，低空速下单位质量TS-1产肟量更高。3.TS-1失活和再生的研究结果表明，导致TS-1失活的主要原因为副产物堵塞孔道、TS-1骨架溶解；采用高温焙烧和酸洗，可使失活TS-1的活性得以恢复，但由于其孔道结构及骨架遭到碱性溶液溶解的不可逆破坏，再生催化剂的

5、的寿命低于新鲜催化剂的。关键词：钛硅分子筛，TS-1，环己酮肟，失活，再生IABSTRACTTitaniumsiliconmolecularsieveTS-1ownsgoodcatalyticoxidationproperties,whichhasimportantapplicationinindustrialprocesses.ThisthesisinvestigatedapplicationandsynthesisofTS-1inammoniacyclohexanoneoximationreaction.Furthermore,thede

6、activationandregenerationofthecatalystwerein-depthexamined.Thedetailsareasfollows:1.TitaniumsiliconmolecularsieveTS–1wassynthesizedbyhydrothermalcrystallization,andtheobtainedTS–1wascharacterizedbySEM,XRD,FT-IR,icp-ms.Theeffectofcrystallizationtimeandsilica-titaniaratioonpr

7、opertiesofTS-1wereexamined.Inarangeofcrystallizationtime24h~120h,withtheincreasingofthecrystallizationtime,therelativecrystallinityofTS-1increasedfirstly,thenreducedtostabilization,TicontentinTS-1increasedfirstly,thenreduced,thesuitablecrystallizationtimewas48h.InarangeofSi

8、lica-titaniaratio20~60,withtheincreasingofthesilica-titaniaratio,TicontentofTS-1re