改性β沸石催化劑上環(huán)己酮肟貝克曼重排反應的研究.pdf

1、己內酰胺是制造聚酰胺6纖維(尼龍6)的重要原料.目前,工業(yè)上都是采用濃硫酸作催化劑,通過貝克曼重排反應生產(chǎn)ε—己內酰胺.由于濃硫酸的使用,不僅生成大量低價值的硫酸銨副產(chǎn)物,而且還造成嚴重的環(huán)境污染及安全問題.為此,該文選用可替代該工藝的環(huán)境友好綠色工藝,以固體酸為催化劑,研究環(huán)己酮肟的氣相貝克曼重排反應來制備己內酰胺.首先,采用了三種不同改性方法處理β沸石:(1)用不同濃度的稀鹽酸處理Hβ沸石(Si/Al=14),得到Si/Al比分別為

2、18、22、32、80的β沸石;(2)用溶液浸漬法在Si/Al為14和80的β沸石上分別負載不同量的硼酸,得到8種不同的催化劑;(3)用化學液相沉積法,將不同量的正硅酸乙酯分別浸漬在Si/Al為14和80的β沸石上,得到8種負載SiO<,2>β沸石催化劑.同時,對部分催化劑的物性(Si/Al比、比表面積、孔容)及酸性進行了測定.其次,通過選定的催化劑,考察了反應溫度、載氣流量和不同種類溶劑反應的影響.得到了適宜的反應條件:反應溫度為35

3、0℃,載氣流量為30ml.min<'-1>,合適的溶劑為乙醇.在選定的反應條件下,分別考察了β沸石改性前后的反應性能.實驗發(fā)現(xiàn)Hβ(Si/Al=14)沸石的活性較高,反應6小時后,環(huán)己酮肟的轉化主率仍保持為93.67﹪,但其產(chǎn)物選擇性最高時也僅為44.45﹪.Hβ沸石經(jīng)不同濃度的稀鹽酸脫鋁處理后,轉化率均略微下降,但產(chǎn)物選擇性得到提高.實驗結果表明,β沸石的Si/Al越大,選擇性越高,最高選擇性達到59.51﹪.鑒定于β沸石催化劑上存在