乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈催化剂研究

论文摘要

丙烯腈是一种非常重要的化工原料,是生产许多日用品的基础原料。目前全球95%以上的丙烯腈是通过Sohio丙烯氨氧化路线生产的。乙腈是丙烯氨氧化制丙烯腈的主要副产物,用途很小。因此,如何将乙腈转化为其它有用的化学品,是提高经济效益和社会效益的有效途径。 通过在CH3CN的α位上引入碳原子将CH3CN转化为更有价值的丙烯腈是一个很好的方法。甲烷、甲醇和甲醛可用作反应的甲基化试剂。如果乙腈甲基化技术过关,将来可以利用合成气（CO+H2）和NH3反应合成乙腈,合成气又可以由甲烷重整制取,这样就可以充分利用我国丰富的天然气资源,以取代从日益减少的石油资源（丙烯、丙烷）来制取丙烯腈的方法。 （1）用BaCO3为载体浸渍Mn、Cr、Fe的硝酸盐溶液制得M/BaCO3（M=Mn、Cr、Fe）催化剂。通过考察该系列催化剂对乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的催化性能,发现Mn/BaCO3催化剂的活性明显优于其它两种催化剂。在反应温度为400℃时,Mn0.2/BaCO3催化剂上丙烯腈的选择性为92.7%,乙腈的转化率为19.9%。经NH3、CO2-TPD表征后,初步得出结论:对于该反应来说,催化剂的活性与其表面酸碱性有着密切的联系。分别用少量的KCl、CeO2对该催化剂进行修饰后,其表面酸性位及碱性位有所减少,催化剂活性也明显降低。 （2）用Si02作为催化剂载体,负载Mn、Mg组分来调变催化

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 丙烯腈的国内外生产及需求状况
• 1.2.1 国外生产及需求状况
• 1.2.1.1 国外生产状况
• 1.2.1.2 国外需求状况
• 1.2.2 国内生产及需求状况
• 1.2.2.1 国内生产状况
• 1.2.2.2 国内需求状况
• 1.3 丙烯腈的生产工艺
• 1.3.1 环氧乙烷法
• 1.3.2 乙炔法
• 1.3.3 丙烯氧化氮法
• 1.3.4 丙烯氨氧化法
• 1.3.5 丙烷氨氧化法
• 1.4 丙烯腈生产使用的催化剂研究进展
• 1.4.1 丙烯氨氧化法所用催化剂
• 1.4.2 丙烷氨氧化法所用催化剂
• 1.4.2.1 V—P—Ox催化剂体系
• 1.4.2.2 Ga—Sb—Ox催化剂体系
• 1.4.2.3 V—Sb—Ox催化剂体系
• 1.4.2.4 其它催化剂
• 1.4.3 乙腈氧化甲基化法所用催化剂
• 1.5 课题研究的意义与研究内容
• 1.5.1 本研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 参考文献
• 第二章 实验部分
• 2.1 化学试剂
• 2.2 催化剂的制备
• 2.3 反应装置
• 2.4 反应产物分析
• 2.5 催化剂表征
• 2.5.1 X射线衍射（XRD）
• 2.5.2 X射线光电子能谱（XPS）
• 2.5.3 拉曼（Raman）光谱
• 2.5.4 催化剂比表面和孔结构测定
• 2.5.5 程序升温脱附（TPD）
• 2.5.6 扫描电子显微镜（SEM）
• 3催化剂上乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的研究'>第三章 Mn／BaCO₃催化剂上乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的研究
• 3.1 引言
• 3.2 催化剂的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同活性组分对催化剂性能的影响
• 3.3.2 Mn负载量对催化剂性能的影响
• 2修饰对Mn（5％）／BaCO₃催化剂性能的影响'>3.3.3 KCl、CeO₂修饰对Mn（5％）／BaCO₃催化剂性能的影响
• 3.3.4 催化剂的物相表征
• 3、CO₂-TPD表征'>3.3.5 催化剂的甲醇、NH₃、CO₂-TPD表征
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• x-Mg_（1-x）／SiO₂催化剂上乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的研究'>第四章 Mn_x-Mg_（1-x）／SiO₂催化剂上乙腈与甲醇选择性合成丙烯腈的研究
• 4.1 引言
• 4.2 催化剂的制备
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 负载量对催化剂性能的影响
• 4.3.2 应温度对催化剂性能的影响
• 4.3.3 催化剂的XRD表征
• 4.3.4 催化剂的Raman表征
• 4.3.5 催化剂的TPD表征
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• x-Mn_y／ZrO₂催化剂上乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的研究'>第五章 Mg_x-Mn_y／ZrO₂催化剂上乙腈和甲醇选择性合成丙烯腈的研究
• 5.1 引言
• 5.2 催化剂的制备
• 5.3 结果和讨论
• 5.3.1 催化剂的比表面和孔结构分析
• 5.3.2 催化剂的形貌
• 5.3.3 催化剂的XRD表征
• 5.3.4 XPS表征结果
• 0.5-Mn_y／ZrO₂催化剂CO₂-TPD表征'>5.3.5 Mg_0.5-Mn_y／ZrO₂催化剂CO₂-TPD表征
• 5.3.6 Mg负载量对催化剂性能的影响
• 5.3.7 反应温度对催化剂性能的影响
• 5.3.8 反应时间对催化剂性能的影响
• 5.3.9 Mn负载量对催化剂性能的影响
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢