基于新型催化剂下乙烯基甲苯合成新工艺的研制

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乙烯基甲苯是一种环保新材料,可以代替苯乙烯,用来制备树脂、塑料、橡胶和涂料等,可以提高树脂的各项性能,广泛应用于树脂涂料、复合材料、乙烯基甲苯树脂即VPI绝缘浸渍漆中。
  目前合成乙烯基甲苯多采用催化脱氢法,以甲苯、乙醇作为原料,在Fe-K-Ce体系催化剂存在下,通过烷基化反应、脱氢、精馏得到乙烯基甲苯产品。但该方法存在耗能量大、反应温度过高、甲乙苯转化率不高等问题。
  有机金属络合物作为催化剂反应活性高,反应条件相对比较和缓,而且可以通过改变反应温度等条件控制反应的进行,本论文讨论了多种二氧化碳气氛下金属络合物氧化脱氢反应催化剂的制备、表征及性能试验。
  本文中合成了13种金属络合物,选用不同的催化剂,对反应收率进行分析,通过对反应收率结果的对比,选择催化效果最好的催化剂。将其用于实际合成中,解决传统催化剂活性低、选择性差、催化剂抗压强度低的问题,提高甲乙苯转化率。
  将制备的催化剂应用到实验中,通过正交试验法和单因素法研究反应温度、催化剂用量、摩尔比对反应效率的影响,对反应工艺不断优化,确定最佳反应条件。
  对乙烯基甲苯脱氢反应器和急冷器进行了研究,采用了螺旋流结构,多级串联,提高反应效率。同时改造了急冷器内部构造,避免小孔堵塞现象,减少副反应的发生。
  乙烯基甲苯作为苯乙烯的替代物,其低毒性决定了未来的广阔发展前景。但是目前乙烯基甲苯工业生产中仍然面临着巨大的技术问题和设备缺陷,这也是导致乙烯基甲苯生产企业少,产量稀缺的直接原因。本课题的研究,开发出一种安全、高效、环保的金属络合物作为氧化脱氢反应催化剂,解决现有技术中存在的问题,完善乙烯基甲苯工业生产中关键技术,提高反应转化率。在环保问题日益重视的情况下,逐步解决了乙烯基甲苯的技术问题,这必将加快乙烯基甲苯替代苯乙烯的进程。
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