【摘 要】
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己二酸广泛应用于尼龙-6,6、可塑剂、食品添加剂、纤维的制造,全世界年生产总量达280万吨.目前己二酸主要通过空气和硝酸氧化环己烷得到,该生产工艺存在转化率和选择性低、生
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己二酸广泛应用于尼龙-6,6、可塑剂、食品添加剂、纤维的制造,全世界年生产总量达280万吨.目前己二酸主要通过空气和硝酸氧化环己烷得到,该生产工艺存在转化率和选择性低、生产过程中产生大量的具有破坏大气臭氧层和致使地球气温上升的NO<,x>气体的缺点.该论文以对氯铁卟啉、对氯锰卟啉、对氯钴卟啉和对氯铜卟啉为催化剂,在无溶剂条件下,催化空气氧化环己烷一步合成己二酸;系统的考察了金属卟啉种类、100-160℃反应温度、0.8-1.6 MPa反应压力和0.08-0.16 m<3>/h空气流速对环己烷转化率、醇酮过选择性、己二酸在酸中的选择性、己二酸选择性、醇酮酸过选择性的影响.研究表明150℃的反应温度、1.2 MPa的空气压力、0.12 m<3>/h的空气流速是一个比较合适的反应工艺条件.催化剂金属卟啉浓度为2.4ppms时,在该反应条件下反应120分钟,环己烷转化率为25%、己二酸选择性为21%,醇酮酸过选择性为80%.为了更加系统的研究该反应体系,我们设计了一系列对比实验,试验结果表明体系中的二酸是由环己酮深度氧化得来.根据这些实现结果建立了锰卟啉催化空气氧化环己烷一步合成己二酸的动力学模型.根据不同温度下环己醇、环己酮、丁二酸、戊二酸、己二酸和副产物的摩尔百分含量的增长速率数据,计算出了各产物对应的反应速率常数k和活化能E.数据表明在环己烷的氧化中,环己酮的活化能最低;在环己酮的深度氧化中,己二酸的活化能最低,这表明如果降低反应温度可以有利于环己酮和己二酸得选择性.在该论文的补篇中报道了以钴卟啉催化空气氧化环己烯合成环己烯酮的一种新方法.该体系具有无溶剂,无助剂的特点.系统地考察了温度、空气流速、催化剂浓度等条件对钴卟啉催化环己烯氧化体系的影响,发现在80℃、0.4 MPa、0.4 m<3>/h、4 ppm的条件下钴卟啉有最好的催化效果,环己烯转化率和环己烯酮选择性分别达到21%和75%.
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