Đồ Án Oxi hoá toluen tạo thành Benzaldelhit

Đề tài: Oxi hoá toluen tạo thành Benzaldelhit


MỞ ĐẦU
Trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ hoá dầu, quá trình oxi hoá có giá trị thực tiễn rất lớn. Phần lớn các hợp chất quí giá tổng hợp được từ quá trình oxi hoá là các sản phẩm trung gian quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, như là: rượu, andehit, xeton, axit cacboxylic ., dung môi và nguyên liệu để sản xuất polime, chất dẻo .Sự đa dạng và phổ biến của phản ứng oxi hoá là do nhiều chất hữu cơ có khả năng tham gia phản ứng. Các tác nhân oxi hoá rẻ và dễ kiếm. Với những ưu điểm đó quá trình oxi hoá được sử dụng rộng rãi và thay thế dần những phương pháp không hiệu quả, tính kinh tế thấp. Một trong những ứng dụng quan trọng của phản ứng oxi hoá là quá trình oxi hoá toluen tạo ra benzaldehit.
Benzaldehit là một sản phẩm hoá học quan trọng trong công nghiệp và đời sống. Trong công nghiệp hoá chất, Benzaldehit được ứng dụng để tổng hợp thuốc nhuộm, làm dung môi cho cao su, axetyl xenlulô. Ngoài ra nó còn là hợp chất trung gian quan trọng để sản xuất ra axit benzoic, phenol .
Trong ngành mỹ phẩm, Benzaldehit được sử dụng làm hương liệu cho xà phòng và nước hoa. Ngoài ra nó còn là hương liệu trong ngành thực phẩm. Trong ngành dược phẩm nó cũng được dùng để sản xuất các loại thuốc chữa bệnh.
Benzaldehit được chiết tách từ các hạt anh đào, mơ, mận .nhưng với sản lượng và hiệu suất còn thấp. Vì vậy, phần lớn Benzaldehit được sản xuất từ quá trình hoá học, trong đó quá trình oxi hoá toluen được ứng dụng rộng rãi và đạt hiệu quả kinh tế cao, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về quá trình này và đã thu được kết quả. Vấn đề đặt ra cho quá trình nghiên cứu tiếp theo về quá trình nghiên cứu oxi hoá toluen tạo ra benzaldehit là sử dụng xúc tác nào để đạt độ chuyển hoá và độ chọn lọc cao đồng thời thu được hiệu quả cao nhất.

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU . 1
PHẦN I: TỔNG QUAN . 2
Chương I: Phản ứng oxi hoá hydrocacbon trên xúc tác dị thể 2
I. Xác tác dị thể . 2
II. Cơ chế phản ứng . 3
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng 4
1. Ảnh hưởng của thành phần chất phản ứng . 4
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 6
3. Ảnh hưởng của xúc tác 6
4. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc 7
Chương II: Quá trình oxi hoá toluen thành benzaldehit 9
I. Các công trình nghiên cứu trên thế giới về quá trình oxi hoá tạo ra benzaldehit 9
II. Đặc điểm của toluen 11
1. Tính chất vật liệu của toluen . 11
2. Tính chất hoá học của Toluen 13
3. Ứng dụng của Toluen 14
III. Đặc điểm của Benzaldehit 15
1. Tính chất vật lý của Benzaldehit . 15
2. Tính chất hoá học của Benzaldehit . 16
3. Ứng dụng của Benzaldehit 17
IV. Sản suất Benzaldehit bằng phương pháp thuỷ phân Benzalclorua 18
V. Sản xuất Benzaldehit bằng phương pháp oxi hoá không hoàn toàn trong pha lỏng 20
VI. Quá trình oxi hoá toluen tạo Benzaldehit trong pha khí . 20
VII. Xúc tác cho quá trình oxi hoá toluen trong pha khí 21
1. Xúc tác oxit kim loại 22
2. Xúc tác hỗn hợp oxit kim loại . 23
3. Xúc tác oxit đất hiếm . 25
4. Xúc tác V2O5/TiO2 25
5. Chất mang oxit Titan 27
6. Cơ chế phản ứng oxi hoá Toluen thành Benzaldehit trong pha khí 28
PHẦN II: THỰC NGHIỆM . 30
Chương I: Các phương pháp nghiên cứu và phân tích sản phẩm . 31
I. Chuẩn bị xúc tác 31
1. Phương pháp ngâm tẩm 31
2. Phương pháp kết tủa 31
3. Phương pháp trộn lẫn cơ học . 31
4. Cách tiến hành điều chế xúc tác trong thực nghiệm 32
II. Phương pháp nghiên cứu 32
1. Nguyên tắc phương pháp 32
2. Sơ đồ nghiên cứu 33
II. Phương pháp phân tích sản phẩm . 35
1. Nguyên tắc và nguyên lý của phương pháp . 35
2. Thiết bị phân tích . 35
3. Xử lý kết quả 36
III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc xúc tác 36
1. Cở sở phương pháp 36
2. Thực nghiệm . 37
Chương II: Kết quả thực nghiệm và thảo luận . 38
I. Nghiên cứu các thông số tối ưu trên xúc tác CeO2/TiO2 . 38
1. Nghiên cứu nhiệt độ phản ứng tối ưu . 38
2. Nghiên cứu hàm lượng xúc tác tối ưu của phản ứng 41
3. Nghiên cứu tỷ lệ Toluen/ oxy không khí tối ưu 46
4. Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ thể tích 48
5. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian làm việc của xúc tác . 49
II. Nghiên cứu ảnh hưởng của oxyt nguyên tố hiếm đến hoạt tính xúc tác oxyt Vanadi 52
1. Nghiên cứu nhiệt độ tối ưu cho xúc tác (CeO2 + V2O5)/TiO2 . 52
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của xúc tác CeO2 đến xúc tác V2O5/TiO2 . 54
KẾT LUẬN . 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 58