固定床反應(yīng)器上改性TS-1催化劑催化丙烯環(huán)氧化.pdf

1、本文首先在100ml合成釜中使用四丙基氫氧化銨(TPAOH)稀溶液對(duì)微米TS-1進(jìn)行改性處理，將改性后的催化劑用小型擠條機(jī)手?jǐn)D成型，在固定床反應(yīng)器上考察了TPAOH的改性濃度、改性溫度及改性時(shí)間等條件對(duì)催化劑催化性能的影響。接著在選定的改性條件下于5立方米合成釜中進(jìn)行放大，用大型擠條機(jī)擠條，制備了成品TS-1。然后以成品TS-1為催化劑，在固定床反應(yīng)器上考察了反應(yīng)溫度、丙烯進(jìn)料空速、H2O2濃度、氨水濃度、催化劑床層長(zhǎng)徑比、催化劑粒度等

2、條件對(duì)催化劑的催化性能的影響。在優(yōu)化的反應(yīng)條件下進(jìn)行了1500小時(shí)的長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)。最后在較高反應(yīng)溫度，并向反應(yīng)原料液中添加環(huán)氧丙烷和丙二醇單甲醚，同時(shí)取消添加的稀氨水的反應(yīng)條件下反應(yīng)，得到了與正常運(yùn)轉(zhuǎn)1500小時(shí)后催化劑的失活物種類似的催速失活催化劑，用此催化劑進(jìn)行了催化劑的H2O2原位再生工藝初步探索。從上述的研究工作中得到了如下結(jié)果： 1、使用TPAOH稀溶液對(duì)微米TS-1進(jìn)行改性處理可以提高其活性以及穩(wěn)定性，改性后的微米TS-1

3、催化丙烯環(huán)氧化反應(yīng)的活性基本與用TPAOH作為模板劑直接合成的納米TS-1相同，但穩(wěn)定性不及納米TS-1。最佳的改性條件為：10 gTS-1:100ml濃度為0.05 mol/l的TPAOH溶液，處理溫度170℃，處理時(shí)間48小時(shí)。 2、以TPAOH改性的成品TS-1為催化劑進(jìn)行丙烯環(huán)氧化反應(yīng)，最優(yōu)的反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度45℃、丙烯進(jìn)料空速0.6 h-1、原料H2O2濃度1.1 mol/1、原料氨水濃度0.4mmol/1、催化劑

4、床層長(zhǎng)徑比11、催化劑顆粒度1mm×1 mm。1500小時(shí)長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果表明，催化劑具有良好的活性、選擇性和穩(wěn)定性。在此條件下進(jìn)行了1500小時(shí)長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，H2O2的轉(zhuǎn)化率(XH2o2)和環(huán)氧丙烷的選擇性(Spo)均可以達(dá)到95％以上。1500小時(shí)長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)之后的TS-1催化劑活性有所下降，但并未完全失活，催化劑結(jié)構(gòu)無(wú)明顯改變，經(jīng)540℃高溫焙燒基本可以恢復(fù)活性。 3、采用稀H2O2對(duì)催速失活催化劑進(jìn)行原位再生，再生條件：溫度80℃，甲醇洗