丙酮?dú)庀嗫s合反應(yīng)

1、固體堿催化劑上丙酮?dú)庀嘁徊胶铣晒腆w堿催化劑上丙酮?dú)庀嘁徊胶铣?,5-3,5-二甲基苯酚二甲基苯酚 年級(jí)：年級(jí)：20142014級(jí)級(jí) 專業(yè)：能源化工專業(yè)：能源化工 姓名：雒康姓名：雒康一一研究背景研究背景二二反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理三三研究思路及內(nèi)容研究思路及內(nèi)容四四現(xiàn)階段工作進(jìn)展現(xiàn)階段工作進(jìn)展3,5-3,5-二甲基苯酚的簡(jiǎn)介二甲基苯酚的簡(jiǎn)介研究背景研究背景性質(zhì)性質(zhì)： 分子式：C8H10O 分子量：122.16熔 點(diǎn)：68 沸 點(diǎn)：220密 度：1.15g/ml 閃 點(diǎn)：109白色針狀晶體,有毒,有腐蝕性,溶于水和乙醇。HCCCHCCCHOHCH3H3C用途用途：1. 殺菌劑：4-氯-3,5-二甲基苯酚

2、(PCMX) 2. 殺蟲劑： 3,5-二甲苯基甲基氨基甲酸酯(XMC)3. 維生素： 2,3,5-二甲基氫醌；4. 酚醛樹脂5. 3,5-二甲基苯胺研究背景研究背景3,5-3,5-二甲基苯酚制備方法簡(jiǎn)介：二甲基苯酚制備方法簡(jiǎn)介：煤焦油洗油餾分分離法：煤焦油洗油餾分分離法： 煤焦油 堿洗 分離 蒸吹 酸解 粗酚 脫水 粗餾 減壓蒸餾 成品 缺點(diǎn)：產(chǎn)品純度不高、收率太低、分離難度大、成本高，此法已經(jīng)淘汰。研究背景研究背景苯酚烷基化法：苯酚烷基化法： OH+2 CH3OHOH+2 H2O間二甲苯烷基化法間二甲苯烷基化法：+CHH3CCH3OH烷基化CHCH3H3CCCH3H3COOHOH+CH3CC

3、H3O化研究背景研究背景國內(nèi)制備3,5-二甲基苯酚采用的方法：間二甲苯磺化堿熔法間二甲苯磺化堿熔法 磺化磺化調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PHPH堿熔堿熔酸化酸化國外制備3,5-二甲基苯酚采用的方法： 1 1）. . 丙酮縮合制異佛爾酮丙酮縮合制異佛爾酮 2 2）. . 異佛爾酮芳構(gòu)化制異佛爾酮芳構(gòu)化制3,5-3,5-二甲基苯酚二甲基苯酚研究背景研究背景CH3CCH3OCH3CCH3OCH3CCH3OCH3CCH3OH2CCCH2CCCH3H3CH3CCHO+3H2OH2CCCH2CCCH3H3CH3CCHOHCCCHCCCHOHCH3H3C+CH4 300 300左右左右500500左右左右研究背景研究背景本文制

4、備3,5-二甲基苯酚采用的方法： 丙酮?dú)庀嘁徊胶铣杀獨(dú)庀嘁徊胶铣?,5-3,5-二甲基苯酚二甲基苯酚CH3CCH3OCH3CCH3OCH3CCH3OCH3CCH3O+3H2OHCCCHCCCHOHCH3H3CCH4+2反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理OAldol 縮合OHO-H2OOO+Ace-H2O-H2O+AceOOO1,6-Michael addition1,6-Aldol additionO3,5,5-trimethylcyclohex-2-enone2,6-dimethylhepta-2,5-dien-4-one4,4-dimethylheptane-2,6-dione4-methylpent-3

5、-en-2-one4-methylpent-3-en-2-one4-hydroxy-4-methylpentan-2-oneAcetoneAceDAAMOMOPIPO3,5,5-trimethylcyclohex-2-enoneIPAromatizationOH+CH43,5-dimethylphenol3,5-DMP反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理H3CCCH3OHCH2CCH3OCH3CCH3CHCOCH3+H2OH2CCCH3CH2CCH3O+H2ODAAM O-H2O-H2OISM OCH3CCH3OH3CCCH3OHCH2CCH3OAcAldol CH3CCH3O+AcDAACH3CC H3C HC

6、OC H3+ H2+ AceH3CC HC H3C H2COC H3M OM IB KH3CCC H3C HCOC H2CO HC H3C H36-hydroxy-2,6-dim ethylhept-2-en-4-one反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理H3CCCH3CHCOCH2COHCH3CH3- H2OH3CCCH3CHCOCHCCH3CH3P+H2O6-hydroxy-2,6-dimethylhept-2-en-4-oneH2CCCH2CCC H3H3CH3CC HOIP3 ,5 -D M PH CCCHCCC HO HC H3H3C+C H4H3CCC H3C HCOC HCC H3C H3P1,6-

7、M ichael H2CCCH2CCC H3H3CH3CC HOIP研究思路及內(nèi)容研究思路及內(nèi)容熱力學(xué)研究工藝優(yōu)化助催化劑的尋找催化劑種類的拓展催化劑種類的拓展催化劑種類的拓展催化劑制備方法: ( (等體積浸漬法等體積浸漬法) )(1). 將粒徑為2-3mm的-Al2O3小球放入到浸漬液中，室溫下浸漬12小時(shí)；(2). 再將浸漬后的載體在100烘箱中干燥6小時(shí)；(3). 將干燥過后的載體在550馬弗爐中焙燒6小時(shí)；(4). 多次浸漬重復(fù)以上步驟。催化劑種類的拓展催化劑種類的拓展堿金屬及堿土金屬負(fù)載：堿金屬及堿土金屬負(fù)載：催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%-Al2O

8、361.493.111.925%MgO/-Al2O332.5313.524.395%CaO/-Al2O355.1720.3411.225%SrO/-Al2O349.5018.108.965%BaO/-Al2O333.628.872.985%Na2O/-Al2O348.8614.166.925%K2O/-Al2O319.025.180.99催化劑種類的拓展催化劑種類的拓展過渡金屬金屬負(fù)載：過渡金屬金屬負(fù)載：催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%5%ZnO/-Al2O329.265.201.525%ZrO/-Al2O318.271.640.305%Cr2O3/-Al2O3

9、48.266.803.285%Fe2O3/-Al2O335.335.902.105%CuO/-Al2O349.626.073.015%NiO/-Al2O319.713.240.64催化劑種類的拓展催化劑種類的拓展CaOCaO載量的影響：載量的影響：催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%1%CaO/-Al2O361.506.433.953%ZrO/-Al2O363.0317.6911.305%Cr2O3/-Al2O355.1720.3411.227%Fe2O3/-Al2O347.0021.9010.299%CuO/-Al2O356.4732.9718.7311%NiO/

10、-Al2O361.1929.0516.76一次浸漬優(yōu)選：一次浸漬優(yōu)選： 9%CaO/-Al2O3助催化劑的尋找助催化劑的尋找二次浸漬：二次浸漬：催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%0.5%K2O-9%CaO/-Al2O338.7830.9612.020.5%ZnO-9%CaO/-Al2O355.3926.7614.820.5%Cr2O3-9%CaO/-Al2O350.1022.0611.050.5%Fe2O3-9%CaO/-Al2O356.9627.0515.410.5%NiO-9%CaO/-Al2O359.9632.0319.240.5%CuO-9%CaO/-Al

11、2O356.1928.5016.060.5%ZrO2-9%CaO/-Al2O339.0929.8211.760.5%MoO-9%CaO/-Al2O363.3133.0020.89助催化劑的尋找助催化劑的尋找NiONiO載量的影響：載量的影響：催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%0.1%NiO-9%CaO/-Al2O336.3318.076.630.3%NiO-9%CaO/-Al2O358.1232.5818.940.5%NiO-9%CaO/-Al2O359.9632.0319.240.7%NiO-9%CaO/-Al2O354.8633.0418.100.9%NiO-9%CaO/-Al2O314.4435.175.11二次浸漬優(yōu)選：二次浸漬優(yōu)選： 0.5%NiO-9%CaO/-Al2O3工藝條件的探究：工藝條件的探究：條件丙酮轉(zhuǎn)化率%3,5-DMP選擇性/%3,5-DMP收率/%溫度()45021.669.041.9547554.7923.1312.6750059.9632.0319.2452551.5428.5814.7355053.0223.0312.23 丙酮流速0.7ml/min62.702