苯选择加氢制环己烯.pdf

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science Selective Hydrogenation of Benzene to Cyclohexene Candidate : Wang Lu-Hua Major : Physical Chemistry Supervisor : Prof. Li Tao Huazhong University of Science & Technology Wuhan 430074, P. R. China January, 2012 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在_____年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年月日日期: 年月日本论文属于华中科技大学硕士学位论文 I 摘要环己烯是一种重要的有机合成中间体和化工原料。环己烯在医药、农药、染料、洗涤剂、炸药、饲料添加剂、聚酯和其他精细化学品的生产等方面有着广泛的应用前景。目前为止,苯选择加氢制环己烯的方法是工业上大规模生产环己烯的最佳方法。苯选择加氢制环己烯路线的关键是制备出高活性和高选择性的催化剂。本论文通过对文献的总结,指出在苯选择加氢制环己烯反应中传质是至关重要的,且控制苯加氢反应停留在环己烯这步的关键是反应体系中水的存在。水吸附在催化剂表面形成死水层,由于苯与环己烯在水中溶解度的差异,死水层促进水中溶解能力较差的环己烯的脱附,提高催化剂的环己烯选择性,从而增大环己烯收率。此外,催化剂的晶型、粒径、孔径结构等都是影响催化剂性能的重要因素。本论文重点是研制出高活性和高选择性的苯选择加氢制环己烯的催化剂,探索不同制备方法和制备条件对催化剂性能的影响。分别应用了浸渍法、共沉淀法和化学还原法制备苯选择加氢催化剂,并对低级一元醇有机添加剂、预处理、化学还原法的还原条件和载体等分别展开了具体的探究。采用KBH 4低温还原制备的纳米钌负载在二氧化锆上的催化剂,在苯转化率为66%时,环己烯的选择性达到65%,环己烯的最高收率可达到43%。研究表明单斜相ZrO 2能显著提高催化剂催化苯选择加氢的能力, 且探讨出制备纯粹单斜相ZrO 2的条件是:以ZrO(NO 3) 2·2H 2O为原料,水热合成18h, 水洗数次,然后少量无水乙醇洗涤,干燥。关键词:钌苯环己烯环己烷硼氢化钾单斜相二氧化锆华中科技大学硕士学位论文 II Abstract Cyclohexene is an anicsynthetic intermediate and raw chemical material,whichhas broad applicationsin medicine, pesticide, dye, washes, dynamite, feedstuff, polyester, and other fine chemicals. Till now, selective hydrogenation of benzene to cyclohexene is the best method to obtain cyclohexene. In this paper,through the summary ofliteratures wepoint out thatthe mass transfer is one of the key factorsin selective hydrogenation of the difference ofsolubilitybetweenbenzene and cyclohexene in water is the key to achieve selective hydrogenation of benzene to cyclohexene.