TS-1钛硅分子筛催化乙烯一步法制备乙二醇研究
目前工业上生产乙二醇工艺主要采用传统的石油乙烯两步路线，即乙烯先在银催化剂上以氧气或者空气作为氧源生成环氧乙烷;环氧乙烷再经水合反应得到乙二醇，工艺条件比较复杂，能耗高。 本文通过TS-1/H2O2这一绿色催化体系液相直接催化乙烯一步制得了乙二醇。首先通过对TS-1分子筛传统水热合成法的改进探索，发现延长晶化时间有助于钛硅分子筛相对结晶度的提高和非骨架钛向骨架钛的转变，过量钛源的加入会促进非骨架钛的生成，主要以锐钛矿型TiO2存在;通过XRD、FT-IR、UV-Vis、低温N2物理吸附等表征手段确定了晶化时间为24h，Si/Ti摩尔比为50的TS-1分子筛作为本实验的催化乙烯转化的催化剂。 通过对TS-1分子筛催化乙烯直接反应生成乙二醇釜式反应条件的探索研究，确定了最佳反应条件:60℃、双氧水浓度为1.0mol/L、TS-1分子筛用量1％wt，反应压力小于1.0MPa时升高反应压力有利于乙二醇收率的增加，最适条件下双氧水的有效利用率和乙二醇选择性分别达到85％和94％。通过对设计实验对TS-1分子筛催化乙烯转化的机理进行了探索发现，在环氧乙烷开环生成乙二醇阶段，主要是钛过氧化氢物种的催化作用。 在固定床反应器上优化了挤条成型TS-1分子筛催化乙烯反应的条件，并在优化条件(50℃，3.0MPa，n(C2H4)/n(H2O2)=2.5乙烯空速为0.2h-1，双氧水空速为0.08h-1)，连续反应200h后，双氧水的转化率和乙二醇选择性都保持保持在96％以上。
钛硅分子筛;一步催化法;过氧化氢;乙烯;乙二醇
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
姚志龙
2015
中文
TQ223.162;TQ203.2
85
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）