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己二酸是脂肪族二元酸中有重要应用价值的二元酸,主要应用于尼龙-66的制造,其需求量逐年增加。目前“环己烷两步法”是工业生产己二酸的主要工艺,即先通过环己烷液相空气氧化生成环己酮和环己醇混合物(KA油),再经硝酸氧化生成己二酸。虽然KA油硝酸氧化过程中转化率和选择性都较高,但对设备腐蚀较大,且会产生大量的NOx气体,其排放量占世界NOx气体排放量的10%,严重污染环境。目前为止,己二酸的合成仍是一个世界性技术难题,所以研究和开发己二酸的绿色合成工艺有着重要的意义。基于此,本文重点研究环己酮液相催化氧化合成己二酸的绿色工艺。在无助剂和引发剂的条件下,于600ml不锈钢高压反应釜中,以环己酮为原料,环己烷为溶剂,分子氧为氧化剂,在消除传质对反应动力学影响的前提下,分别系统地研究了钴络合物(Ⅱ)和CoAPO-5两类催化剂在环己酮液相催化氧化绿色合成己二酸中的催化性能。首先,对催化剂进行筛选,发现钴络合物(Ⅱ)对环己酮氧化反应具有较高的催化活性和收率;以钴络合物(Ⅱ)为催化剂,系统地考察了其在环己酮液相氧化合成己二酸中的催化性能,并简单地考察了溶剂、NHPI对反应的影响,探讨了反应时间、反应温度、催化剂用量、环己酮初始浓度、氧气压力对反应结果的影响,确定较优的反应工艺条件:反应温度110℃,氧气压力0.6MPa,催化剂用量100ppm,环己酮初始浓度为4.84mol/L。在该条件下,反应60min,环己酮转化率达到18%,己二酸收率为53.2%。其次,以三乙胺为模板剂,拟薄水铝石为铝源,85%磷酸为磷源,醋酸钴为钴源,用水热晶化法合成钴磷酸铝[CoAPO-5]分子筛催化剂,通过AAS、XRD、FT-IR、SEM、粒径分布等手段对CoAPO-5分子筛的金属含量、结构和形貌进行了表征。以空气为氧化剂,考察了其在环己酮液相氧化中的催化性能,结果表明CoAPO-5具有较好的催化氧化性能:在反应温度110℃,压力0.7MPa下,反应7h,环己酮转化率达到36.6%,己二酸收率为54.1%。