基于ts-1催化丁酮氨氧化过程研究

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1、天津大学硕士学位论文TS-1催化丁酮氨氧化过程研究姓名：张洁申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王莅20050101摘要丁酮肟是一种性能优良的精细化学品，由于其低毒、低污染和高脱氧效果而取代联氨成为新一代的锅炉给水除氧剂，广泛应用于火力发电机组和各种蒸汽热水锅炉的防腐和钝化。TS．1分子筛是一种很有应用前景的环境友好的催化剂。TS．1催化丁酮氨氧化反应具有条件温和、反应速度快、选择性高、过程清洁等优点。本文研究了TS．1催化丁酮、H202及NH3的氨氧化反应过程。探索了氨氧化反应条件对丁酮转化率和丁酮肟收率的影响规律、氨氧化反应的机理以及本征动力学。反

2、应温度、溶剂、氨酮配比和H202进料方式对丁酮的转化率和丁酮肟的选择性均有一定影响。采用醇作为溶剂，氨和丁酮的摩尔比为2．15：1，反应温度700C。H202连续进料为反应的适宜条件。在此条件下，丁酮的转化率和丁酮肟的选择性分别达到99．12％和99．99％。肟化反应机理为羟胺路线，即先由H202和N飓在TS一1催化作用下生成羟胺．生成的羟胺与丁酮进行肟化反应生成丁酮肟，其中第一步为控制步骤。实验数据表明。羟胺主要在催化剂孔内形成，而丁酮与羟胺的反应主要在催化剂外表面进行。由H202和NI-13生成的羟胺的分解，会导致丁酮肟的选择性下降。根据丁酮氨氧化的两步

3、连串反应机理，建立了丁酮氨氧化反应本征动力学模型，根据实验数据，对动力学模型进行了参数估值，得到的动力学方程为：n=9．573×107xexp(--4．382×104／I玎)XCNHJl．2375×CH20204894关键词：丁酮肟丁酮氨氧化Ts．1过氧化氯ABSTRACT2-ButanoneoximeiSanexcellentfinechemical．Duetoitslowtoxicity,lOWenvironmentalpollutionandhighdeoxidizafioneffect，itcanbewidelyusedascorrosioninhi

4、bitorandpassivatorinboilerpassivationsolutionoffirepowerplantinsteadofN2I-h．TheTS一1isakindofprospectiveandbenigncatalyst．Theammoximationof2-butanoneto2-butanoneoximewithhydrogenperoxideandammoniaoverTS-1hasdistinctadvantages，suchasfastreactionrate，moderateconditions，highselectivity

5、to2-butanoneoximeandnopollutionduringtheproductionprocess．Inthisthesis，thereactionconditions，catalyticreactionpathwayandtheintrinsickineticsof2-butanoneanlmoximationwithhydrogenperoxideoverTS．1havebeenstudied．Firstly,theeffectsofsolvent，reactiontemperature，molarratioofammoniatObuta

6、none，addingmodeofH202ontheconversionof2-butanoneandtheselectivityof2-butanoneoximewereinvestigated．Theresultsindicatedthat2-butanoneoximeCanbesynthesizedthroughammoximationof2-bntanoneoverTS-1atmildconditions，andtheconversionof2-butanoneandtheselectivityof2-butanoneoximecanreach99．

7、12％and99．99％，respectively．Theoptimizedreactionconditionswereasfollow：theratioofammoniatobutanoneabove2．15，reactiontemperatureat700C，madH202addedcontinuously．Secondly,accordingtothereactionresultsobtmnedinatwo—stepreaction，itwastoconfirmthatthismechanisminvolvesaskeysteptheformation

8、ofhydroxylamine，formedbyth