催化加氫合成間-苯二胺鎳基催化劑及工藝條件研究.pdf

1、間-二硝基苯液相催化加氫法合成間-苯二胺具有收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是制取間-苯二胺的一條有效的工藝路線。因此，研制和開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的加氫催化劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 負(fù)載型鎳基催化劑以其價(jià)廉易得和活性高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于多種化合物的液相加氫反應(yīng)中并展現(xiàn)出很好的催化性能，但迄今為止其在間-二硝基苯加氫還原上的應(yīng)用卻少見(jiàn)。為此，研究和開(kāi)發(fā)對(duì)間-二硝基苯加氫反應(yīng)具有高活性、高選擇性和長(zhǎng)壽命的負(fù)載型鎳基催化劑是本課題的研究

2、重點(diǎn)。 本論文采用浸漬法設(shè)計(jì)和制備了一系列負(fù)載型鎳基催化劑，利用BET、TPR、XRD、IR、TG/DTA、TEM、SEM、孔分布和活性評(píng)價(jià)等多種研究方法對(duì)鎳基催化劑物化性質(zhì)進(jìn)行了表征，系統(tǒng)地考察了制備方法、還原時(shí)間、溫度、壓力、反應(yīng)物濃度、催化劑用量等因素對(duì)催化劑反應(yīng)性能的影響，研究了催化劑的穩(wěn)定性及其失活原因，并對(duì)滴流床反應(yīng)器中鎳基催化劑上間-二硝基苯催化加氫合成間-苯二胺進(jìn)行了初步探索。 研究發(fā)現(xiàn)，在高壓釜反應(yīng)器中

3、，以共浸漬方法制備的催化劑Cat.3，具有較好的反應(yīng)活性和選擇性，在乙醇為溶劑，催化劑的還原時(shí)間為90min、3.0MPa、373K、溶劑比為2及催化劑用量為3％的條件下，反應(yīng)約7.0h后，間-二硝基苯轉(zhuǎn)化率和間-苯二胺選擇性分別達(dá)到99.9％和99.6％以上；同時(shí)，催化劑具有良好的穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)20次的套用實(shí)驗(yàn)后，催化劑的反應(yīng)性能未發(fā)生明顯變化，降低了生產(chǎn)成本，工業(yè)應(yīng)用前景良好。 滴流床反應(yīng)器中，在乙醇為溶劑，催化劑的還原時(shí)間為

4、90min、3.0MPa、353K、GHSV為1000h-1、LHSV為0.22h-1的條件下，Ni-La/SiO2上間-二硝基苯催化加氫制取間-苯二胺的效果較佳，反應(yīng)經(jīng)過(guò)3h，間-二硝基苯轉(zhuǎn)化率和間-苯二胺選擇性分別超過(guò)了98％和99％。本實(shí)驗(yàn)所得出的反應(yīng)條件結(jié)果對(duì)于今后開(kāi)發(fā)滴流床反應(yīng)器及其工藝具有參考價(jià)值。 本論文還對(duì)間-二硝基苯催化加氫過(guò)程中催化劑的失活原因進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)過(guò)程中催化劑表面沉積有一定量的有機(jī)物，