新型VPO復合催化劑的制備及其催化環己烷液相亞硝化反應性能.pdf

1、己內酰胺是重要的石油化工原料,廣泛應用于工業生產中,主要用于制備化學纖維和工程塑料。目前工業上生產己內酰胺的方法都需經過多步反應,操作復雜,原子經濟利用率不高,同時副產大量低值硫酸銨,因此尋找一條步驟少、操作簡單、經濟環保的新工藝成為研究重點。本實驗在課題組之前的基礎上進一步探究了一步合成己內酰胺這一新路線,并考察了催化劑的影響,簡單探究了反應機理,通過數據與圖譜結合解釋了一些實驗中出現的有規律的現象。
　　本實驗設計和制備幾組不

2、同V/P的VPO催化劑,并考察其對反應的影響,得出當V/P為1:1.2時VPO催化劑催化效果最佳。在此V/P下,用共沉淀法制備了加入過渡金屬的M-VPO和M-AlVPO,用浸漬法制備了負載過渡金屬的M/VPO和M/AlVPO,并考察這些催化劑在發煙硫酸體系中對反應的影響。實驗結果為:在M-VPO系列催化劑中,Ni-VPO催化劑表現出了較好的催化效果,環己烷轉化率為19.12％,己內酰胺選擇性為28.95%;在M/VPO系列催化劑中,Cr

3、/VPO催化劑催化效果最佳,環己烷轉化率為19.44%,己內酰胺選擇性為28.30%;在M-AlVPO系列催化劑中,Cr-AlVPO表現出了較好的催化效果,環己烷轉化率為18.68%,己內酰胺選擇性為27.58%;在M/AlVPO這一系列催化劑中,Mn/AlVPO對反應的催化效果較好,環己烷轉化率為16.42%,己內酰胺選擇性為29.39%。
　　本實驗考察用濃硫酸替代發煙硫酸以降低反應中副產物苯磺酸的量,實驗結果證明此法是可行的

4、,這是本實驗的一大改進。在此基礎上進行了單因素考察,得出了較適宜的反應條件:NOHSO4與濃硫酸的配比為1:3,反應時間24 h,反應溫度82℃。并對反應機理進了初步探究,推測存在一中間體。
　　考察這一系列催化劑在濃硫酸體系中對反應的影響,發現在濃硫酸體系中,VPO復合催化劑表現出了與發煙硫酸體系中相似的規律:M-VPO系列中Ni-VPO表現出了較好的催化效果,環己烷轉化率為4.37%,己內酰胺選擇性為77.22%;M/VPO系