TS催化剂催化丙烯环氧化生成环氧丙烷技术的研究.ppt

TS-1催化剂催化丙烯环氧化生成环氧丙烷技术的研究 指导老师： 学 生： 时 间： 课题来源与意义 钛硅分子筛TS-1是一种具有MFI拓扑结构骨架，骨架中含有钛原子的杂原子分子筛。其具有与ZSM-5分子筛相同的孔道结构，但钛原子的引入使其具有了特殊的催化氧化性能。其显著功能是对H2O2参加的有机物的选择性化有良好作用, 且不会深度氧化。 环氧丙烷(Propylene Oxide,简称：PO)，是仅次于聚丙烯和聚丙烯晴的第三大衍生物，是一种非常重要的有机化工原料。环氧丙烷的最大用途是制备聚醚多元醇，生产聚氨酯；其次是生产丙二醇。 目前，环氧丙烷的生产工艺主要有氯醇法、共氧化法、直接氧化法和HPPO法，其中，氯醇法和共氧化法占主要，大概占生产环氧丙烷工艺的90%，但是这两种工艺方法存在污染严重以及不经济性，大力发展清洁高效的环氧丙烷生产工艺就显得尤为重要。 研究背景 烯烃环氧化较早的工业化方法主要是卤醇法和共氧化法，其它生产工艺仅占1.2%，以2007年世界环氧丙烷生产能力统计，氯醇法占总生产能力的47.3%，间接氧化法占51.5%。卤醇法生产环氧化合物过程中污染严重，而且要产生大量的废水，每生产一吨环氧丙烷要产生50~60吨废水。共氧化法工艺流程复杂，联产品产量高，且对设备要求高。 而利用钛硅分子筛做催化剂，稀释的H2O2做氧化剂，生产环氧丙烷(简称HPPO法),此工艺过程条件温和，原料廉价。过程安全，且反应速度快，对环境无污染，是一种绿色环保的生产工艺，很受到人们的青睐。 国内外发展现状 1、国外 在国外用HPPO法合成环氧丙烷的主要有赢创工业集团（原Degussa）与伍德（Uhde）公司、巴斯夫（BASF）和陶氏化学（Dow）公司联合开发和工业化推广。 BASF公司和美国Dow化学公司于2002年开始合作开发HPPO工艺，已建成一套100吨/年的中试装置。已于2006年在BASF公司的Anewerp生产地投入建设30万吨的HPPO装置。BASF公司与Solvay公司将在泰国的马塔府新建一套产能为39万t/a的基于HPPO技术的装置，计划于2011年建成投产。 2、国内 在我国，许多研究所和高校都开展了HPPO技术合成环氧丙烷的研究，并取得了相应的进展。如中科院大连化物所、天津大学、大连理工大学、华东理工大学、北京石油科学研究院等。 2007年，天津大沽化工有限公司利用HPPO技术建成一套产能为1500t/a的模试装置。2011年，吉化集团北方化工总公司与吉林神华集团联手引进德国德固赛公司HPPO技术，建设30万t/a环氧丙烷项目，预计到2013年底建成投产。 未来展望 可以预见，随着TS-1合成技术的不断完善，TS-1的催化性能将会越来越好，而且HPPO法工艺条件研究的不断深入，HPPO法将能够逐渐取代传统的环氧丙烷的生产工艺，为社会以及环境做出贡献。 研究内容 (1) 寻找廉价原料，尤其是模板剂和硅源，开发新的合成方法和途径； (2) 优化合成条件以减少非骨架钛的形成、控制晶粒大小； (3) 对合成的钛硅分子筛进行改性处理，提高其催化活性； (4) 优化反应条件，进行催化剂再生研究，并展开相关工程工作； (5) 开展钛硅孔分子筛成型研究，用固定床反应器评价其活性； (6) 进行钛硅分子筛的失活研究，分析失活原因，寻找可行再生方法，并为其工业化积累数据。 研究进度 3月1日~3月9日：选题并开题； 3月10日~4月1日：查找文献； 4月1日~4月25日：撰写论文； 4月25日~5月25日：修改论文，准备答辩。 参考文献 1，李成岳，闵恩泽，绿色石化技术的科学与工程基础，中国石化出版社，北京，第一版，2002:148-150 2， 成卫国，丙烯环氧化钛硅分子筛制备、水热改性及反应过程的研究，博士学位论文，大连理工大学，2005 3， 刘敏，曹爱军，左晓光，王强，国内外环氧丙烷生产技术现状，氯碱工业，2003, (7):33-36 4，张术栋，徐成华，冯良荣，烯烃环氧化及其催化剂的研究进展，合成化学，2003, 11 (4):294-306 谢谢 * *