糠醛催化氧化制顺酐及宏观动力学的研究.pdf

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1、第41卷第9期化学工程Vo1．41No．92013年9月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Sep．2013糠醛催化氧化制顺酐及宏观动力学的研究冷一欣，苏继光，刘晓成，黄春香(常州大学石油化工学院，江苏省绿色催化材料与技术重点实验室，江苏常州213164)摘要：采用浸渍法制备负载型钼钨磷(MoWP)催化剂，空气为氧化剂，将可再生资源糠醛催化氧化制备顺丁烯二酸酐。以固定床微反应器评价催化剂的性能，研究了催化剂焙烧温度、接触时间、反应温度及糠醛摩尔比对反应的影响，并对糠醛气相氧化制顺酐的反应动力学特性进行了实验研究。结果表明，在催化剂焙烧温度为500℃、空速1900h

2、～、接触时间1．8S、反应温度370℃、氧气与糠醛蒸气摩尔比为20：1时，顺丁烯二酸酐收率最高达61．3％。按三角形反应网络建立的动力学模型与得出的动力学方程及参数同实验数据基本吻合。关键词：反应动力学；催化氧化；糠醛；顺丁烯二酸酐中图分类号：O643文献标识码：A文章编号：1005-9954(2013)09-0065-05DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2013．09．016Catalyticoxidationoffurfuraltomaleicanhydrideanditsreacti0n0fkineticsLENGYi-xin，SUJi-guang

3、，LIUXiao-cheng，HUANGChun-xiang(JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedCatalyticMaterialsandTechnology，SchoolofPetrochemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，JiangsuProvince，China)Abstract：AnefficientcatalyticoxidativereactionofrenewablefurfuralbyairwasachievedinthepresenceofMoWPcatalysts

4、upposedonsilica，whichwassynthesizedbydippingmethod．Theefectsofcalcinationtemperature，contacttime，reactiontemperatureandthemoleratioofoxygentoflu血ralontheoxidativereactionwereinvestigated，whichwasstudiedthroughafixedbedmicro—reactor．Thereactionkineticsoffurfuralgas—solidoxidationtomaleicanhydr

5、idewasexperimentallystudiedunderawiderangeofoperationconditions．Theresultsindicatethattheyieldofmaleicacidreachesashighas61．3％undertheconditionofthecalcinationtemperatureofcatalyst500℃．spacevelocity1900h～，thecontacttime1．8S，reactiontemperature370oC，themoleratioofoxygentofurfural20：1．Atriangul

6、arreactionnetworkwasadoptedtodescribethiscomplexreactionsystem，andthedynamicmodelwasestablishedwithmodelparametersbeingestimated，whichagreedwiththeexperimentaldata．Keywords：reactionkinetics；catalyticoxidation；furfural；maleicanhydride生物质是地球上最大的可再生碳资源，以生物为原料的固定床生产工艺J。随着化石资源的消质为原料代替化石原料，减少对矿物资源的

7、消耗，在耗，传统原料的价格逐年递增，顺酐生产成本也不断国际上引起了越来越多的关注⋯。糠醛，一种由生上涨。以可再生资源糠醛替代苯、正丁烷制备顺丁物质水解得到的有机化工原料，具有可再生性，以糠烯二酸酐不仅能够一定程度上缓解化石资源的消耗醛为原料可以合成1600多种化学产品。顺丁烯速度，而且这也是符合可持续发展的要求，具有良好二酸酐简称顺酐(MA)，是仅次于苯酐的第二大有的工业前景。机酸酐，广泛应用于树脂、添加剂、增塑剂等化学品传统制备顺丁烯二酸酐的催化剂主要有钒磷氧中_3J。目前国内