碱性磷酸锂表面积碳行为的研究-化学工程专业论文.docxVIP

硕士学位论文 硕士学位论文 碱性磷酸锂表面积碳行为的研究 摘要 烯丙醇作为一种石化产品备受关注，主要原因是其分子结构中含有双键和羟基，可 以参与氧化、还原、酯化、醚化等多种反应。目前工业上常用的是气相环氧丙烷异构化 法制烯丙醇，具有工艺简单，效率高，污染小等优点，缺点是催化剂容易因积碳而失活， 给连续生产带来极大的不便。碱性磷酸锂催化剂用于环氧丙烷异构化反应，催化活性和 选择陛都较高，本文主要以各种表征手段研究了碱性磷酸锂表面的积碳行为。 用红外、固体核磁、XPS等表征对失活催化剂进行了表征，分析积碳的成分。结果 表明积碳的组成非常复杂，主要由含有氧元素的直链烷烃和芳香烃组成，也可能存在烯 烃和石墨型的碳。热重结果显示不同使用时间的催化剂表面形成的积碳不同，且积碳的 分解情况也不一样，使用时间短的催化剂积碳容易分解一些，使用时间较长一些的催化 剂积碳较难分解一些，氧气能够使积碳的分解变得容易些，尤其对反应时间较长的。 用In．situ DRIFTS实时测量积碳分解过程中的红外谱图，发现气氛和温度对积碳分 解均有影响。氧气能降低积碳分解的温度，积碳在300℃纯氮气氛围中不分解，但在含 有氧气的气氛中能够分解；低温时改变温度对积碳分解的影响较小，但当温度升到500℃ 时，积碳分解速率迅速上升。 新鲜催化剂的转化率和比表面积分别为87％和27．8 m2／g，而失活催化剂的下降到 33．6％和2．5 m2／g，将失活催化剂在500℃高温下进行8 h煅烧再生，发现再生催化剂的 催化活性和比表面积都回到了新鲜催化剂的水平，说明高温煅烧是一种对碱性磷酸锂催 化剂很有效的再生方法。 对积碳生成和分解动力学进行了探讨，得到积碳反应的级数为1．5，反应活化能为 30．6 kJlmo[，说明积炭速率受到环氧丙烷含量的影响较大，催化剂比较容易积碳：积碳 分解动力学的研究表明积碳分解反应的级数为2级，反应的表观活化能为30．1 kJ／mol。 关键词：碱性磷酸锂，环氧丙烷，异构化，积碳，原位红外 万方数据 硕士学位论文 硕士学位论文 碱性磷酸锂表面积碳行为的研究 Abstract Allyl alcohol is an important petrochemical product due to its double and hydrogen bonds in the molecular structure，which can participate in oxidation reaction，reduction reaction， esterification reaction，etherification reaction and SO on．At present，all【yl alcohol is produced by the isomerization of gas phase propylene oxide in industry．This method has advantages as simple process，high efficiency and less pollution，but also has the disadvantage as catalyst deactivation，which brings great inconvenience to continuous production：Basic lithium phosphate catalyst has high catalytic activity and selectivity for the isomerization of gas phase propylene oxide，and this paper mainly studies the carbon deposition behavior of basic lithium phosphate by variety of characterization methods． Deactivated Li3P04 catalysts were analyzed by FTIR，”C CP—MAS-NMR and XPS characterization，to study the composition of carbon deposition．Results showed that the carbon deposition was very complex a