C4—C6烷烴催化氧化為醋酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐.pdf

1、醋酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐是重要的有機化工原料，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。C4-C6烷烴于天然氣和石油伴生氣中具有一定的含量，并且可以從石油烴加工過程中大量獲得，合理利用這些廉價烷烴資源近年來受到了國內(nèi)外的普遍重視。將這部分烷烴高選擇性地轉(zhuǎn)化為醋酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐等含氧化合物,具有重要的意義. 本論文中制備了一系列MoVO基催化劑，它們可以將異丁烷、正戊烷、環(huán)己烷在低于330oC的反應(yīng)溫度下，高選擇性地轉(zhuǎn)化為馬來酸酐、

2、甲基馬來酸酐和醋酸。在異丁烷氧化中,當轉(zhuǎn)化率為39.08﹪，醋酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐的總體選擇性為90.9﹪。正戊烷氧化中，當轉(zhuǎn)化率為45.4﹪時，醋酸、馬來酸酐和甲基馬來酸酐的總體選擇性為84.8﹪。在環(huán)己烷氧化中，當轉(zhuǎn)化率為38.7﹪時，醋酸、馬來酸酐和甲基馬來酸酐的總體選擇性為81.2﹪。 為了研究反應(yīng)機理，在MoVO催化劑上考察了可能的反應(yīng)中間體異丁烯，環(huán)己烯，叔丁醇，異丁醇，甲基丙烯酸的氧化反應(yīng)。在異丁烯氧化中，產(chǎn)

3、物中含有醋酸和甲基馬來酸酐，但是沒有檢測到馬來酸酐的生成。環(huán)己烯的氧化產(chǎn)物主要是苯和苯酚。在異丁醇氧化中，發(fā)生的主要反應(yīng)是端基的氧化以及深度氧化反應(yīng)，沒有檢測到馬來酸酐和甲基馬來酸酐的生成。在叔丁醇氧化中，也沒有檢測到馬來酸酐和甲基馬來酸酐的生成，主要的反應(yīng)為脫水反應(yīng)和深度氧化產(chǎn)物或者異構(gòu)化后深度氧化產(chǎn)物。在300oC，甲基丙烯酸在MoVO催化劑上的轉(zhuǎn)化率很低，轉(zhuǎn)化率為0.2﹪，反應(yīng)結(jié)果顯示在異丁烷氧化中，甲基丙烯酸并不是形成馬來酸酐或

4、甲基馬來酸酐的中間體。 基于我們的實驗結(jié)果，我們推測在異丁烷，正戊烷，環(huán)己烷的氧化中C-C鍵的斷裂和重組是形成醋酸、馬來酸酐和甲基馬來酸酐的重要步驟。在異丁烷和正戊烷的氧化反應(yīng)中，檢測到副產(chǎn)物苯甲酸和苯酐的生成。在環(huán)己烷的氧化中，除了主要產(chǎn)物醋酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐外，副產(chǎn)物為苯甲酸、苯酐、苯和苯酚。這些芳香族化合物是氧化芳構(gòu)化的產(chǎn)物。副產(chǎn)物苯甲酸，苯酐，苯酚也是比較重要的化工原料。 我們的研究結(jié)果提供了一種把C4-