環己烷的氧化反應一直備受關注,因其氧化產物環己酮和環己醇是生產己二酸和己內酰胺的重要原料,而全世界每年對環己酮和環己醇需求都在不斷的增長。目前的生成工藝不但轉化率低,而且產生大量廢氣廢水污染環境。南京固相萃取小柱公司彪仕奇整理了環己烷氧化反應的影響因素。
環己烷空氣氧化生產工藝,工藝過程包括環己烷氧化、低溫分解、環己烷精餾等單元。主要反應步驟有:
1、氧化生成環己酮、環己醇、環己基過氧化氫
2、環己基過氧化氫分解生成環己酮、環己醇
環己烷氧化過程是一個極為復雜的反應過程,影響這個反應的因素有溫度、壓力、轉化率、原料純度等。
氧化反應溫度與壓力是互相有關,不可分割的。因為不同壓力下環己烷有不同的沸點,而反應溫度不可能高于該壓力沸點,因此可以說反應溫度決定了反應壓力。
環己烷氧化反應的最大特點是低轉化率,大循環量。反應開始后,最初產生的分子態產物是過氧化物,然后才是醇、酮及酸和酯類。隨著轉化率的不斷升高,醇、酮上升幅度大,過氧化物含量幾乎不變,而酸脂類上升較慢。當達到一定轉化率時,酸和酯類含量迅速上升,此時有用組分的收率就開始下降。
環己烷中存在雜質,將影響反應正常進行。這些雜質包括苯、醇酮、水等。正常的苯加氫反應。苯完全轉化為環己烷,如因特殊情況,造成大量的苯進入氧化過程,將導致苯氧化生成焦油,特別在有酮等物質的存在下,會加速苯的氧化。此外苯還有抑制環己烷氧化的作用,因此,嚴格控制苯加氫化物環己烷中苯的含量是極為重要的;環己烷中的水份對反應也會有很大影響。在氧化系統中控制水蒸氣的分壓對減少結渣,延長運轉周期有直接影響,因此對環己烷應預先分出其中夾帶的水份,由尾氣帶出的環己烷也應分出水分后再返回氧化系統。
氣泡在液體中的運動速度是影響氧化反應的因素之一。一般認為,當氣泡 過小時,氣泡在液體中運動的速度慢,氣泡外膜的更新速度也就慢,處于界面上液體醇、酮的濃度就高,在接觸發生深度氧化的可能性增加,酸的產率上升。
在環己烷氧化反應過程中由于受到許多因素的制約,造成反應收率下降,為了保證氧化反應的高效進行,在進行氧化反應時要綜合考慮影響氧化反應的多種因素,及時調整增大氧化收率。
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