一种添加低碳脂肪酸控制气相催化选择氧化目标产物选择性的方法，其特征在于所用低碳脂肪酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸或戊酸。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于利用。
技术介绍
如何控制产物的选择性是研究有机物催化选择氧化反应的焦点。过去几十年，针对这一问题进行了广泛研究，但到目前为止，还没有有效的办法来解决这一问题。文献报导的有采取催化剂的设计，改变反应条件，反应器的设计等各种方法、手段来获得高选择性、高收率的产物。例如A.S.Bodke等人在science 1999 285，714 HighSelectivities to Ethylene by Partial Oxidation of Ethane中通过在反应体系中加入大量H2的办法以提高乙烯的选择性。D.Ye等人在catalysis today 1993，161，113 effect of additives on theactive sites of (VO)2P2O7catalysts报道了在(VO)2P2O7中，通过添加不同金属以改变催化剂的选择性。Estevam V.Spinace等人在catalysis communications 2003 4 91 Liquid-phase hydrogenationof benzene to cyclohexene catalyzed by Ru/SiO2in presence ofwater-organic mixtures则报道了以Ru/SiO2为催化剂，通过改变反应介质可以提高环己烯的选择性。Ulf Schuchardt等人在AppliedCatalysis AGeneral 2001，211 1-17 Cyclohexane oxidationcontinues to be a challenge中介绍了在液相苯选择加氢反应中添加各种金属盐以提高环己烯的选择性。这些方法其中有些还存在酸性溶液对反应器的腐蚀和导致催化剂的逐渐失活的缺点。有很大的局限性，单一性，无普遍意义。本专利技术的特点在于通过在体系中添加低碳脂肪酸即可明显改变目的产物的选择性。在一定程度上具有普遍意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术选择气相烷烃和芳烃衍生物的选择氧化反应，以VOPO4，磷酸铁，磷酸亚铁作催化剂，以硅胶、活性氧化铝、氧化镁或堇青石陶瓷为载体负载的VOPO4为催化剂，催化剂用量0.2-0.4g，采用固定床反应器，添加组分为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸或戊酸。选择环己烷氧化脱氢反应，反应温度在425-525℃，原料环己烷、添加组分液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25-18.5mmol，添加组分与环己烷摩尔比为0.4-12.9∶1，环己烷转化率6.9-22.0％，产物分布为环己烯选择性为5-100％，苯选择性为0-63％，环己二烯选择性为0-8.1％，顺酐和COx选择性为0-37％。选择环己烯氧化脱氢反应，温度在350-450℃，原料环己烯、添加组分液体经微量泵进样，环己烯每小时进样9.9-19.7mmol，添加组分与环己烯摩尔比为0.4-12.1∶1，环己烯转化率3.5-95％，产物分布为1，3-环己二烯选择性为0-100％，苯选择性为0-80％，顺酐和COx选择性为0-44.2％；选择气相对甲酚氧化反应，原料对甲酚溶于添加组分液体中经微量泵进样，对甲酚每小时进样14mmol，添加组分与对甲酚摩尔比为0.18-0.9∶1，反应温度250-325℃，对甲酚转化率1.3-12％，产物分布为对羟基苯甲醛6-46％，对羟基苯甲醇10-66％，对羟基苯甲酸8-34％，COx选择性为0-76％；选择苯酚氧化反应，原料苯酚溶于添加组分液体中经微量泵进样，苯酚每小时进样6.4mmol，反应温度350-460℃，添加组分与苯酚摩尔比为10-15∶1，苯酚转化率为10-20％，对苯醌选择性为75-95％，COx选择性为5-25％。本专利技术是通过加入不同低碳脂肪酸的量来控制催化反应产物选择性的方法，可用来捕获不稳定中间物种，适用于研究烃类选择氧化反应机理，获得高选择性的目标产物。如环己烷氧化脱氢反应和环己烯氧化脱氢反应，在一定量低碳脂肪酸下，环己烯和1，3-环己二烯的选择性接近100％。还适用于液相选择氧化反应的气相化，如对甲酚和苯酚氧化反应，在气相条件下，加入适当量的低碳脂肪酸也得到选择氧化产物。这种方法可为其它催化反应控制反应产物分布提供借鉴，特别在催化机理研究中，捕获中间物种，具有一定的实用意义。实施例1VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为10.3∶1，在425℃反应。得到环己烷转化率5.0％，环己烯选择性100％。实施例2VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为12.9∶1，在450℃反应。得到环己烷转化率6.9％，环己烯选择性100％。实施例3VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为12.9∶1，在500℃反应。得到环己烷转化率8.0％，环己烯选择性100％。实施例4VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为10.3∶1，在525℃反应。得到环己烷转化率14.0％，环己烯选择性92％，苯选择性4.0％，1，3-环己二烯选择性2.3％，1，4-环己二烯选择性1.7％。实施例5VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为10.3∶1，在450℃反应。得到环己烷转化率7.5％，环己烯选择性95.5％，苯选择性4.0％，1，3-环己二烯选择性0.5％。实施例6VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为7.7∶1，在450℃反应。得到环己烷转化率11.8％，环己烯选择性83.4％，苯选择性12.9％，1，3-环己二烯选择性2％，顺酐和COx选择性1.7％。实施例7VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷、乙酸液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为5.3∶1，在450℃反应。得到环己烷转化率14.5％，环己烯选择性50％。苯选择性23.7％，1，3-环己二烯选择性8.1％，顺酐和COx选择性18.2％。实施例8VOPO4·2H2O经500℃空气气氛焙烧10h得到的VPO催化剂0.20克于传统固定床反应器，原料环己烷液体经微量泵进样，环己烷每小时进样9.25mmol，乙酸与环己烷摩尔比为0.4∶1，在450℃反应。得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨向光，朱宇君，李静，吴越，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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