《整體式TS-1催化劑的設計合成及其強化傳熱機理研究》是依託大連理工大學,由左軼擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：整體式TS-1催化劑的設計合成及其強化傳熱機理研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：左軼
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
環氧丙烷（PO）是一種重要的有機化工原料，其現有生產技術存在環境污染嚴重（氯醇法）、聯產物多（共氧化法）等問題，鈦矽分子篩TS-1催化丙烯/H2O2環氧化制PO（HPPO工藝）是最有可能替代現有PO生產技術的綠色工藝。然而，由於該工藝強放熱，大量熱量不能及時移出催化劑床層，加速副反應進行，導致催化劑失活。本項目擬通過在金屬材質的整體式載體或金屬微纖維上負載高活性TS-1，研製一種具有高傳熱性能的整體式TS-1催化劑，解決催化劑內部熱量傳遞慢的問題。通過對整體式催化劑結構、物化性質、催化性能、傳熱性能的研究，構建傳熱係數與催化劑結構的關係，探討傳熱性能對PO選擇性及催化劑穩定性的影響，為催化劑工程化提供依據。
結題摘要
環氧丙烷（PO）及環氧丁烷（BO）是重要的有機化工原料，其現有生產技術存在環境污染嚴重或聯產物多等問題，鈦矽分子篩TS-1催化烯烴/H2O2環氧化制環氧化物是最有可能替代現有生產技術的綠色工藝。然而，由於該工藝強放熱，大量熱量不能及時移出催化劑床層，加速副反應進行，導致催化劑易失活。本項目以金屬材質的整體式載體及金屬微纖維負載高活性TS-1分子篩進行強化傳熱，改善催化劑在烯烴環氧化反應中的穩定性。首先，研究了整體式載體及金屬微纖維結構最佳化及表面處理對TS-1負載量的影響；其次，研究了負載條件對負載量的影響；再次，將負載TS-1的整體式催化劑用於丙烯及丁烯環氧化反應，考察其催化性能，並與常規擠條催化劑對比；最後，通過計算模擬了整體式催化劑與擠條成型催化劑床層溫度分布，證明整體式催化劑的強化傳熱效果。在本項目的經費支持下，發表相關SCI收錄國外期刊論文4篇，申請中國發明專利6項，授權中國發明專利3項，培養並畢業碩士研究生5名，在讀博士研究生2名，在讀碩士研究生3名，包括外籍碩士研究生1名。本項目的研究為工業套用催化劑在改善催化性能方面提供了新途徑。
