α-甲基萘中硫化物的脱除

论文摘要

α-甲基萘是一种重要的化工原料及医药中间体，如合成1，4-萘二甲酸、荧光增白剂染料、植物生长激素等。目前国内生产的α-甲基萘纯度大约为94-97％，杂质主要为2-3％甲基硫茚。目前市场上急需纯度98％以上的α-甲基萘，如果将α-甲基萘中的甲基硫茚脱掉，其纯度可达到98％以上，具有显著经济效益。采用有机酸／过氧化氢催化氧化法可有效脱除α-甲基萘中硫化物。分别采用乙酸酐／过氧化氢、甲酸／过氧化氢两种体系，考察了反应温度、反应时间、反应过程中甲酸、乙酸酐、过氧化氢及浓硫酸加入量对氧化脱硫率的影响情况；研究了使用超声波代替电动搅拌可否获得更好的脱硫效果；考察了原料中的氮化物（喹啉、吲哚等）对脱硫率的影响情况。实验结果表明：（1）采用甲酸／过氧化氢体系在适当条件下，可以使α-甲基萘中的硫化物100％脱除；而采用乙酸酐／过氧化氢体系，则脱硫率只能达到95％，因此甲酸的催化脱硫效果明显优于乙酸酐。（2）反应体系中加入适量的浓硫酸，一方面使水溶液的酸度值升高，抑制有机酸电离成亲水性离子，使过氧酸浓度提高；另一方面浓硫酸在此氧化体系中本身也可起催化作用，因此浓硫酸的加入可显著提高脱硫效率。（3）由于功率超声可形成空穴效应，强化液液两相接触，这样就显著地提高反应的脱硫率，缩短反应时间。（4）原料中的氮化物会与甲酸形成络合物，消耗一部分甲酸，从而使脱硫率降低。（5）从实验结果和经济角度评估，甲酸／过氧化氢体系较乙酸酐／过氧化氢体系更适合α-甲基萘中硫化物的脱除。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 甲基萘发展概况
• 1.1.1 国内外生产甲基萘的发展概况
• 1.1.2 工业甲基萘体系的特点
• 1.1.3 甲基萘中所含硫化合物
• 1.1.4 甲基萘中所含氮化合物
• 1.2 硫杂茚的脱除发展概况
• 1.2.1 加氢脱硫法
• 1.2.2 酸洗法
• 3精制法'>1.2.3 AlCl₃精制法
• 1.2.4 硫酸甲醛精制法
• 1.2.5 氧化脱硫法
• 1.2.6 微生物氧化法
• 1.3 氮化物脱除国内外发展概况
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 有机酸/过氧化氢脱硫方法的确定
• 1.5 论文研究的目的和内容
• 第二章 分析方法和条件
• 2.1 分析仪器
• 2.2 原料分析
• 2.2.1 原料中各组分的定性分析
• 2.2.2 原料中各组分的定量分析
• 2.3 预处理过的原料分析
• 2.3.1 原料预处理（脱除原料中的含氮化合物）
• 2.3.2 预处理过原料中各组分的定量分析
• 2.4 脱硫率的计算
• 第三章 α-甲基萘中硫化物的脱除研究
• 3.1 反应原料
• 3.1.1 原料预处理（脱除原料中的氮化合物）
• 3.1.2 用于催化氧化的原料组成
• 3.2 催化氧化实验原理
• 3.3 催化氧化实验方法
• 3.4 催化氧化实验装置
• 2O₂体系脱硫实验结果与讨论'>第四章 乙酸酐-30%H₂O₂体系脱硫实验结果与讨论
• 4.1 n（乙酸酐）/n（S）对脱硫率的影响
• 2O₂）/n（S）对脱硫率的影响'>4.2 n（H₂O₂）/n（S）对脱硫率的影响
• 4.3 反应温度对脱硫率的影响
• 4.4 反应时间对脱硫率的影响
• 4.5 原料中氮化物对脱硫率的影响
• 4.6 超声波对脱硫率的影响
• 4.6.1 超声波下,过氧化氢量对氧化脱硫率的影响
• 4.6.2 超声波下,n（乙酸酐）/n（S）对脱硫率的影响
• 4.6.3 超声波下,反应时间对脱硫率的影响
• 4.6.4 超声波下,反应温度对脱硫率的影响
• 4.7 氧化体系中加入浓硫酸对脱硫率的影响
• 4.7.1 加入浓硫酸条件下,n（乙酸酐）/n（S）对脱硫率的影响
• 2O₂）/n（S）对脱硫率的影响'>4.7.2 加入浓硫酸条件下,n（H₂O₂）/n（S）对脱硫率的影响
• 4.7.3 浓硫酸加入量对脱硫率的影响
• 4.7.4 加入浓硫酸条件下,反应温度对脱硫率的影响
• 4.7.5 加入浓硫酸条件下,考查超声波对脱硫率的影响
• 2O₂体系催化氧化实验小结'>4.8 乙酸酐-30%H₂O₂体系催化氧化实验小结
• 2O₂体系脱硫实验结果与讨论'>第五章 甲酸-30%H₂O₂体系脱硫实验结果与讨论
• 5.1 甲酸用量对脱硫率的影响
• 5.2 过氧化氢加入量对脱硫率的影响
• 5.3 反应温度对脱硫率的影响
• 5.4 反应时间对脱硫率的影响
• 5.5 原料中的氮化物对脱硫率的影响
• 5.6 超声波对脱硫率的影响
• 5.6.1 超声波下,过氧化氢量对脱硫率的影响
• 5.6.2 超声波下,反应时间对脱硫率的影响
• 5.7 加入浓硫酸对脱硫率的影响
• 2O₂水溶液稳定性考察'>5.7.1 30%H₂O₂水溶液稳定性考察
• 5.7.2 探究反应中浓硫酸作用
• 5.7.3 加入浓硫酸条件下,甲酸用量对脱硫率的影响
• 2O₂）/n（S）对脱硫率的影响'>5.7.4 加入浓硫酸条件下,n（H₂O₂）/n（S）对脱硫率的影响
• 5.7.5 浓硫酸的加入量对脱硫率的影响
• 5.7.6 加入浓硫酸条件下,超声波对脱硫率的影响
• 2O₂体系催化氧化脱硫实验小结'>5.8 采用甲酸-30%H₂O₂体系催化氧化脱硫实验小结
• 第六章 结论
• 6.1 两种氧化体系脱硫实验比较
• 6.2 两种氧化体系脱硫实验经济评价
• 6.3 结论
• 参考文献
• 附录一 原料GC-MS谱图
• 附录二 原料催化氧化反应后色谱图
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师简介
• 作者简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书