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《探析負載ru催化劑上芳香胺加氫制脂環(huán)胺的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文負載Ru催化劑上芳香胺加氫制脂環(huán)胺的研究姓名:郭迎秋申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:王延吉20070301河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文負載Ru催化劑上芳香胺加氫制脂環(huán)胺的研究摘要對負載Ru催化劑上苯胺、鄰甲苯胺、間苯二胺及甲苯二胺等芳香胺加氫制脂環(huán)胺反應(yīng)過程進行了研究。包括對甲苯二胺加氫反應(yīng)產(chǎn)物定性、反應(yīng)熱力學(xué)分析、催化劑的篩選、芳香胺加氫反應(yīng)工藝條件的優(yōu)化等工作。在用氣相色譜對苯胺、鄰甲苯胺、間苯二胺加氫產(chǎn)物進行定性分析的基礎(chǔ)上,借助GC-MS聯(lián)用技術(shù)和空間結(jié)構(gòu)分析確定了甲苯二胺加氫產(chǎn)物。利用基團貢獻法對甲苯二胺加氫反應(yīng)體系進行了熱力學(xué)分析。此反應(yīng)為放熱反應(yīng),
2、副反應(yīng)的平衡常數(shù)均大于主反應(yīng)的平衡常數(shù)。副產(chǎn)物甲基環(huán)己胺主要是由目標產(chǎn)物甲基環(huán)己二胺脫氨而產(chǎn)生的,反應(yīng)占有熱力學(xué)優(yōu)勢。以苯胺加氫為探針反應(yīng),選擇和制備了芳香胺加氫反應(yīng)所需催化劑。負載量4%的Ru/γ-Al2O3催化劑的加氫活性最高。用單因素試驗法對苯胺加氫反應(yīng)工藝條件進行了研究,得出苯胺加氫反應(yīng)的最優(yōu)條件為:苯胺與催化劑用量比為100:1、7MPa、160℃、4h,此時苯胺的轉(zhuǎn)化率為98.2%,環(huán)己胺對苯胺的選擇性為91.4%。用正交試驗法對鄰甲苯胺加氫反應(yīng)工藝條件進行了研究,得出鄰甲苯胺加氫反應(yīng)的最佳條件為:鄰甲苯胺與催化劑用量比為100:1、8MPa、170℃、4h,此時鄰甲苯胺的轉(zhuǎn)化率
3、為99.4%,鄰甲基環(huán)己胺對鄰甲苯胺的選擇性為97.9%。用單因素試驗法對間苯二胺加氫反應(yīng)工藝條件進行了研究,得出間苯二胺加氫反應(yīng)的最優(yōu)條件為:溶劑THF的用量為:20ml,間苯二胺與催化劑用量比為25:1,高壓低溫短時間反應(yīng)對生成目標產(chǎn)物有利,間環(huán)己二胺對間苯二胺的選擇性為49.5%。在苯胺、鄰甲苯胺、間苯二胺加氫反應(yīng)條件優(yōu)化基礎(chǔ)上,對甲苯二胺加氫反應(yīng)進行初步研究,催化劑的焙燒溫度對目標產(chǎn)物甲基環(huán)己二胺的選擇性影響最大,當(dāng)焙燒溫度達400℃時,其選擇性最高為71.3%。關(guān)鍵詞:芳香胺,脂環(huán)胺,加氫,負載Ru催化劑i負載Ru催化劑上芳香胺加氫制脂環(huán)胺的研究STUDYONSYNTHESISOF
4、CYCLOALIPHATICAMIDESFROMAROMATICAMIDESHYDROGENATIONOVERSUPPORTEDRuCATALYSTABSTRACTSynthesisofcycloaliphaticamidesfromaromaticamideshydrogenationonsupportedRucatalystwasstudied,includingquantitativeanalysisoftheTDAhydrogenationproducts,thermodynamicanalysisofthehydrogenationreaction,thechoiceofcatal
5、ystsandoptimizationofoperatingconditionsforaromaticaminehydrogenation.Basedonqualitativeanalysisofaniline,OMA,MPDhydrogenationproductswithGC,TDAhydrogenationproductswasdeterminedbyGC-MSandspaciousstructureanalysis.ThermodynamicanalysisoftheTDAhydrogenationsystemwasdonebythegroupcontribu-tionapproac
6、h.Thiswasanexothermicreactionwiththermodynamicsuperiorityandsidereactionsequilibriumconstantswereallgreaterthanthatofthemainreaction.Theby-productMCHAwasmainlyformedbydeaminationofthemainproductMCHD.Ru/γ-Al2O3(4%load),aromaticaminehydrogenationcatalyst,waspreparedwithanilinehydrogenationastheprober
7、eaction.Anilinehydrogenationwasstudiedwithsinglefactorstestandtheoptimaloperatingconditionswereasfollows:w(aniline)/w(catalyst)was100:1(massratio),7MPa,160℃,4h.Undertheconditions,anilineconversionwas98.2%an