5万吨年苯乙烯氧化制苯甲醛工艺设计+精馏塔计算(8)
法国的V．Hulea，E，Dumitriu以TS-l、Ti-β、Ti-MCM-41催化苯乙烯氧化反应，乙腈做溶剂，H2O2与苯乙烯的摩尔配比为1/2，在70℃反应5小时结果得到的产物中，苯甲醛的含量最高。他们还考察了溶剂效应对反应的影响，发现无论采用哪种催化剂，以乙腈为溶剂时苯乙烯转化率最高，这可能与乙腈的强极性有关。
印度的C．V．Ro等人以Ts-l为催化剂，50%H202为氧化剂，乙腈与甲醇为溶剂，添加NaOH做助剂进行反应。在100ml烧瓶中加入l00mmol的苯乙烯，300mmol的乙腈，155mgTs-l，搅拌的同时将反应液加热到预定温度，于1.5h内逐滴加入H2O2和甲醇，同时加入NaOH调节PH值保持在7.5-8之间。反应3h，冷却至室温，滤出催化剂，有机相用无水Na2SO4。干燥。考察了50-80℃，在70℃时苯乙烯的转化率最高达80.7%。他们认为添加NaOH会增强环氧化物选择性的原因是它可以抑制氢毽结金塑酸虫心(hydrogen bonding and acid centers)从而避免了环氧化物生成苯乙醛的异构化反应。
厦门大学的Ye Wang等人以Fe-MCM-41为催化剂进行H202氧化苯乙烯反应，在73℃反应2h后苯乙烯转化率达到13.8%，而纯的MCM-41的苯乙烯转化率仅为2.1%。此外还考察了TS-1的活性，苯乙烯转化率达35.4%，主产物为苯乙醛(74.2%)。H202加入方式对宜采用先加入0.098mmol，再以0.0735mmol/min速率加入。他们还发现MC-41中负载Fe含量的上限是0.9-1.1wt%。
本设计采用CHP做为氧化剂。
(2）反应温度
苯甲醛的选择性随反应温度升高而降低，而苯乙烯和H202的转化率则升高，温度太低则不能生成苯乙醛和氧化苯乙烯。他们还考察了丙酮、乙醇、乙腈和甲醇这四种溶剂的溶剂效应对反应的影响，以丙酮为溶剂时苯乙烯转化率最高，但主产物都是苯甲醛，选择性在60%-70％间，氧化苯乙烯的选择性都低于4%。此外，还考察了反应时间6-42h，发现36h后苯乙烯转化率文持在47％，苯甲醛选择性从71.6％降到56.9％，苯乙醛选择性从0升到3.98%，环氧苯乙烷选择性从6.2％降到5.74％。
本设计的反应温度为70℃。
（3）催化剂
兰州化物所的Dong Ji等人以Ti-SBA-1为催化剂进行苯乙烯氧化反应，10ml乙腈、0.3gCat．，在70℃反应。12mmol苯乙烯、3mmol 30%H202，随含Ti量的升高苯乙烯转化率也提高，主产物始终为苯甲醛。徐成华等人用气相TiCl4。同晶取代制得的Ts催化苯乙烯氧化反应，在最佳反映条件下，获得苯乙烯的转化率～25．2%、苯乙醛+环氧苯乙烷的选择性为90.9%。
本设计采用Salen-2作为催化剂。
（4）反应压力
本设计采用的压力为1MPa。
2.2 主要反应方程式
2.2.1 氧化反应
C8H8+C9H12O2+H2O C7H6O+C9H12O+CH3OH (2.1)
2.2.2 脱水反应
C9H12O C9H10+H2O (2.2)
2.2.3 加氢反应
C9H10 +H2 C9H12 (2.3)
2.2.4 氧化反应
C9H12 + O2 C9H12O2 (2.4)
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