己二腈催化加氢制备己二胺的工艺及动力学研究的开题报告.docx

己二腈催化加氢制备己二胺的工艺及动力学研究的开题报告
一、研究背景
己二胺是一种重要的有机化工原料，广泛应用于高分子材料合成、医药、染料等领域。在过去的制备方法中，主要采用氨气和己二醇直接合成的方法，但是存在氨气存储和转运困难、设备投资大、能耗高等缺点。
近年来，己二腈催化加氢制备己二胺逐渐成为研究热点。该方法可以直接使用工业乙腈，在催化剂存在的情况下通过加氢反应制备己二胺，避免了氨气的使用，同时也具有反应条件温和，反应选择性高等特点。
本研究旨在探究己二腈催化加氢制备己二胺的工艺条件、催化剂类型及工艺动力学规律，为工业化生产提供参考。
二、研究目的
1.确定己二腈催化加氢制备己二胺的最佳工艺条件，包括反应温度、压力、催化剂种类和用量等；
2.研究不同催化剂对产物选择性、反应速率的影响；
3.分析反应动力学规律，建立反应动力学模型，评估反应过程的控制步骤和关键参数。
三、研究内容及方法
1.工艺优化
通过对己二腈催化加氢反应的温度、压力、m(H2)/m(nitrile)、催化剂种类和用量等工艺参数进行优化实验，确定最佳反应条件，反应机理等。
2.催化剂种类与性能
选取不同催化剂进行己二腈催化加氢反应，考察催化剂对反应速率、产物选择性和分布的影响。采用XRD、TEM、XPS和H2-TPR等手段对催化剂进行表征，对比不同催化剂的结构和表面性质，探讨其作用机理。
3.反应动力学研究
通过改变反应温度、压力、催化剂种类及用量等，测定反应速率随各因素的变化规律，并对反应机理进行探讨。采用动力学模型建立反应动力学模型，求解速率常数，评估反应过程的控制步骤和关键参数。
四、研究意义
1.为己二胺的工业化生产提供新的绿色合成方法，降低生产成本；
2.探究反应机理和反应动力学规律，为新型催化剂和反应工艺的开发提供科学依据；
3.为催化加氢反应的研究提供新思路和方法。
五、预期成果
1.确定己二腈催化加氢制备己二胺的最佳反应条件；
2.研究不同催化剂对反应速率和产物选择性的影响；
3.建立反应动力学模型，探讨反应机理和控制步骤。
六、进度安排
月份|研究任务
第1-2个月|文献调研及研究方法的确定
第3-6个月|工艺条件优化实验及结果分析
第7-10个月|催化剂种类和性能的研究及结果分析
第11-12个月|反应动力学模型建立及结果分析
第13-14个月|数据整理与分析，论文撰写
七、参考文献
[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.催化加氢法制备己二胺[J].化学工业与工程技术,2004,(01):53-58.
[4]张振威,王晓阳,刘凯,等.己二腈催化加氢制备己二胺的工艺及其动力学研究[J].燃料化学学报,2021,49(3):230-238.