己二腈催化加氫制備己二胺的工藝及動力學研究的開題報告

己二腈催化加氫制備己二胺的工藝及動力學研究的開題報告一、研究背景己二胺是一種重要的有機化工原料，廣泛應用于高分子材料合成、醫(yī)藥、染料等領(lǐng)域。在過去的制備方法中，主要采用氨氣和己二醇直接合成的方法，但是存在氨氣存儲和轉(zhuǎn)運困難、設(shè)備投資大、能耗高等缺點。近年來，己二腈催化加氫制備己二胺逐漸成為研究熱點。該方法可以直接使用工業(yè)乙腈，在催化劑存在的情況下通過加氫反應制備己二胺，避免了氨氣的使用，同時也具有反應條件溫和，反應選擇性高等特點。本研究旨在探究己二腈催化加氫制備己二胺的工藝條件、催化劑類型及工藝動力學規(guī)律，為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。二、研究目的1.確定己二腈催化加氫制備己二胺的最佳工藝條件，包括反應溫度、壓力、催化劑種類和用量等；2.研究不同催化劑對產(chǎn)物選擇性、反應速率的影響；3.分析反應動力學規(guī)律，建立反應動力學模型，評估反應過程的控制步驟和關(guān)鍵參數(shù)。三、研究內(nèi)容及方法1.工藝優(yōu)化通過對己二腈催化加氫反應的溫度、壓力、m(H2)/m(nitrile)、催化劑種類和用量等工藝參數(shù)進行優(yōu)化實驗，確定最佳反應條件，反應機理等。2.催化劑種類與性能選取不同催化劑進行己二腈催化加氫反應，考察催化劑對反應速率、產(chǎn)物選擇性和分布的影響。采用XRD、TEM、XPS和H2-TPR等手段對催化劑進行表征，對比不同催化劑的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，探討其作用機理。3.反應動力學研究通過改變反應溫度、壓力、催化劑種類及用量等，測定反應速率隨各因素的變化規(guī)律，并對反應機理進行探討。采用動力學模型建立反應動力學模型，求解速率常數(shù)，評估反應過程的控制步驟和關(guān)鍵參數(shù)。四、研究意義1.為己二胺的工業(yè)化生產(chǎn)提供新的綠色合成方法，降低生產(chǎn)成本；2.探究反應機理和反應動力學規(guī)律，為新型催化劑和反應工藝的開發(fā)提供科學依據(jù)；3.為催化加氫反應的研究提供新思路和方法。五、預期成果1.確定己二腈催化加氫制備己二胺的最佳反應條件；2.研究不同催化劑對反應速率和產(chǎn)物選擇性的影響；3.建立反應動力學模型，探討反應機理和控制步驟。六、進度安排月份|研究任務第1-2個月|文獻調(diào)研及研究方法的確定第3-6個月|工藝條件優(yōu)化實驗及結(jié)果分析第7-10個月|催化劑種類和性能的研究及結(jié)果分析第11-12個月|反應動力學模型建立及結(jié)果分析第13-14個月|數(shù)據(jù)整理與分析，論文撰寫七、參考文獻[1]QinY,ZhangX,XiaL,etal.CatalysisinaCO2-richconditionforselectivehydrogenationofnitrilesintoprimaryamines:Thecaseofethylbenzoateandadiponitrile[J].ChemicalEngineeringJournal,2020,393:124748.[2]YuM,CaoZ,ChenM,etal.Highlyselectivehydrogenationofadiponitriletohexamethylenediamineovermetal-organicframeworkssupportednickelcatalysts[J].AppliedCatalysisA:General,2021,617:118177.[3]李波,宋文瑜.催化加氫法制備己二胺[J].化學工業(yè)與工程技術(shù),2004,(01):53-58