tnu9分子筛催化环己烯直接水合制备环己醇的研究.docx

Classified Index: : 540
Dissertation for the Master Degree in Science
STUDY ON THE PREPARATION OF CYCLOHEXANOL BY DIRECT HYDRATION OF CYCLOHEXENE ON TNU-9 ZEOLITES
Candidate:
Pan Xumin
Supervisor:
Prof. Hao Sue
Associate Supervisor:
Associate Prof. Yang Yulin
Academic Degree Applied for:
Master of Science
Speciality:
anic Chemistry
Unit:
Department of Chemistry
Date of Oral Examination:
June, 2010
University:
Harbin Institute of Technology
摘 要
环己醇是重要的化工原料,其合成工艺和技术的研究一直受到人们广泛的关注。其中,环己烯直接水合制备环己醇具有反应步骤少,原料容易获得,设备要求低等优点,所以开展环己烯水合制备环己醇的研究对工业制备环己醇具有重要意义。
本论文的主要研究内容是以 1,4-MPB 为原料合成 TNU-9 分子筛催化剂,并对其进行表征,然后在 TNU-9 催化剂上催化环己烯直接水合制备环己醇,考察各种因素对环己烯水合的影响,优化环己烯水合工艺,初步探索在该催化剂上环己烯水合的反应动力学。
首先,以丙酮、N-甲基四氢吡咯、1,4 二溴丁烷为原料合成 1,4-MPB,用 IR、单晶 XRD 对其进行结构表征。再用合成的 1,4-MPB 水热制得 TNU-9 分子筛催化剂,用粉末 XRD、SEM、元素分析和 BET 比表面积分析对其进行结构表征。
其次,研究了 TNU-9 分子筛催化环己烯直接水合的工艺,得到较佳的反应条件为:反应时间为 4 h,反应温度 140~150 ℃,催化剂用量为 g/mL,烯水比为 2:5。此时,环己烯转化率为 %,环己醇选择性为 %,环己醇收率为 %。
还研究了 HZSM-5 分子筛上催化环己烯直接水合反应的工艺,得到较佳的反应条件为:反应时间为 4 h,反应温度 130~140 ℃,催化剂用量为 g/mL, 烯水比为 2:5。此时,环己烯转化率为 %,环己醇选择性为 %,环己醇收率为 %。
最后,通过对环己烯水合反应过程动力学的分析,建立了 TNU-9 分子筛催化环己烯水合反应的动力学模型。实验数据与理论值相关性较好,这说明环己烯水合反应动力学模型较为合理。
关键词 环己烯;环己醇;TNU-9;HZSM-5
Abstract
As an important chemical material, the research on synthesis of cyclohexanol and technology has been widespread concerned. With less reaction steps, easier access to raw materials, and low requirements of the equipment, direct hydration of cyclohexene to cyclohexene has an important significance to industrial preparation of cyclohexanol.
This paper mainly deals with the synthesis of TNU-9 which is based on 1,4-MPB, then characterize the TNU-9, direct hydrate cyclohexene to cyclohexanol on it, study various factors on the hydration of cyclohexene, optimize the hydration process, and initially explore the ics of cyclohexene hydration on TNU-9 zeolites.
Firstly, synthesized 1,4-MPB with acetone, N-methyl pyrrolidine, 1,4-dibromo- butane, charact