24659.對苯醌還原制備對苯二酚的工藝研究

1、對苯醌還原制備對苯二酚的工藝研究重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：劉業(yè)芳指導教師：孫大貴副教授專業(yè)：化學工程與技術學科門類：工學重慶大學化學化工學院二O一四年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要對苯二酚作為一種重要的精細化工原料，廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、橡膠、化肥、水處理和液晶聚合物等領域。苯胺氧化法是國內(nèi)對苯二酚的主要生產(chǎn)方法，該法生產(chǎn)的產(chǎn)品在國際上具有一定的市場，但現(xiàn)有工藝存在原料消耗高、三廢處理量大、環(huán)境污染嚴重等問

2、題，限制了其生產(chǎn)的發(fā)展。為解決對苯醌還原過程中鐵粉利用率低、鐵泥固渣量大的問題，本文研究了電場強化鐵粉還原和催化氫化還原對苯醌兩種工藝。為提高鐵粉利用率，在酸性體系中加入電場強化鐵粉還原，并探討了其還原機理。結(jié)果表明，與現(xiàn)有工藝相比，電場強化法可使鐵粉利用率由28.57%提高到75.19%。經(jīng)工藝優(yōu)化，當n(H2SO4)∶n(Fe)=1∶3，采用逐步加入H2SO4的方式，電解電壓為3.0V，電解時間為2h時，鐵粉利用率達到75%，對苯二

3、酚收率達95%。在催化氫化還原對苯醌的過程中，實驗首先對比研究了PdC催化劑和骨架鎳催化劑在對苯醌還原體系中的加氫活性。結(jié)果表明：PdC催化劑還原對苯醌活性太強，易造成對苯醌的過度還原，而骨架鎳催化劑在還原對苯醌體系中催化活性溫和，反應易于控制。因此，在對苯醌加氫還原體系中，選擇以骨架鎳作為加氫催化劑。以骨架鎳作加氫催化劑，考察了加氫壓力、催化劑用量、反應溫度、反應時間、溶劑用量對加氫過程的影響，結(jié)果表明：當m(骨架鎳催化劑)∶m(對苯

4、醌溶液)=1∶70、反應壓力為2.00MPa、反應溫度為100℃、反應時間為2h、m(對苯醌)∶m(溶劑水)=1∶50時，對苯二酚收率達到97%以上，產(chǎn)物的選擇性達到100%。在該工藝條件下，骨架鎳催化劑循環(huán)使用8次，對苯二酚收率均在97%左右。因此，在還原對苯醌體系中，骨架鎳催化劑具有良好的穩(wěn)定性。電場強化鐵粉還原和催化氫化還原對苯醌兩種工藝在工藝流程、原料消耗和環(huán)境保護三個方面比現(xiàn)有工藝均有明顯改善，是技術可行的工藝，有利于工業(yè)化生