顺酐催化剂制备的几个理论问题.pdf

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1、第28卷第4期天津化工Vol_28No．42014年7月TianjinChemicalIndustryJu1．2014顺酐催化剂制备的几个理论问题姚少华，张玉山，庄广庆，武学军(天津市天环精细化工研究所，天津300300)摘要：本文探讨了苯气相固定床催化氧化制顺酐过程中还原／氧化机理及反应动力学方程、催化剂转移电子的功能和催化剂的酸碱性，并对在V—Mo—O顺酐催化剂的生产及应用中如何理解和应用这些理论做了分析。关键词：苯氧化；顺酐催化剂；苯氧化机理doi：10．3969~．issn．1008-1267．2014．04．004中图分类号：TQ426文献标志码：A文章编号：1008—

2、1267(2014)04—0010—03SeveraltheoryprobleminthepreparationofMaleicAnhydrideCtalystYAOShao-hua，ZHANGYu-shan，ZHUANGGuang-qing，WUXue-jan(TianjinTianhuanFineChemicalInstitude，Tian]in300300)Abstract：Thepaperhasdiscussedthereduction／oxidationreactionmechanismofBenzenevapourphaseoxidationtoMaleicAnhyd

3、rideonafixedbedanditsCatalysttransferelectronfunctionanditsCatalystacidic／alkalineperformance．TheunderstandingandusingofthesetheoryinproductionofMaleicAnhydrideCatalysthasanalysed．Keywords：benzenoxidation；MaleicAnhydrideCatalyst；benzeneoxidtionmechanism本文对苯法顺酐催化剂制备技术涉及的若干化，催化剂被还原；②还原了的催化剂再被氧化

4、恢理论问题做一分析，以利得以提高。复到原始状态。1苯气相固定床催化剂氧化的反应机理与在反应过程中V—Mo氧化物催化剂经历了还动力学方程原一氧化的循环过程。参与此过程的相关氧物种是1．1还原氧化机理吸附在催化剂上并得到电子的Oi和晶格中的O-o这苯气相固定床催化氧化的反应机理也类似于个过程可示意如图1。Mars和Krevelen提出的萘在V。O上的氧化反应动收稿日期：2O14-4—22力学研究结果【1J。可以认为苯在V—Mo氧化物上的作者简介：姚少华，1939年生，男，教授级高工，长期从事顺酐催化剂反应分两步进行：①苯与V—Mo催化剂反应，苯被氧研发及生产工作。一-●一一—●一-+

5、--十--—一-+-+3结论对产物的介孔结构有序性是不利的。本文以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴参考文献：化铵为介孔模板剂、浓氨水为水解催化剂合成介孔l1]Knesge，C．T．，Leonowiez，M．E．，Roth，W．T．，Vartuli，J．C．，Beck，J．S．，“Orderedmesoporousmolecular-sievessynthesizedby分子筛MCM一41，制备体系水用量增大会使所得产aliquid-crystaltemplatemechanism”，Nature，1992，359，710．物由棒状向球形颗粒转变，氨水用量增大使得到棒[2]Bec

6、k，J．S．，Vartuli，J．C．，Roth，W．J．，Leonowiez，M．E．，Kresge，状MCM一41逐渐变短变粗，长径比(长度与直之比)C．，Mccullen，S．B．，Higgins，J．B．，Schlenker,J．L．，“Anew逐渐减小，但介孔分子筛孑L径逐渐增大，TEOS滴加familyofmesoporousmolecularsievespreparedwithliquid—crystaltemplates”，J．Am．Chem．Soc．1992，104，10834．速率加快虽然有利于形成尺寸均匀的棒状颗粒，但第28卷第4期姚少华等：顺酐催化剂制备的

7、几个理论问题也可以近似地认为下式成立：j一upb一．at=÷+常数=klpb+常数——Lk1Pb<(以上各常数的值可能不一样)所以，Ph苯分压很小时，苯氧化的反应速度对囤苯是一级。1．3反应机理和动力学方程的实际体现e丧面：卜0表面I根据上述动力学方程可知，提高苯氧化制顺酐生产装置的系统阻力时苯氧化反应的速度应该是图1苯在催化剂表面上的还原一氧化过程增加的，催化剂的活性也增加，即苯转化率会因阻在图1中，我们可以认为首先是苯分子被吸附力的提高而提高。在0表面的某一活性中心上，形成一