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、產品質量好、環(huán)境友好等優(yōu)點，是制取間-苯二胺的一條有效的工藝路線。因此，研制和開發(fā)性能優(yōu)良的加氫催化劑具有重要的現(xiàn)實意義。 負載型鎳基催化劑以其價廉易得和活性高等優(yōu)點，已被廣泛應用于多種化合物的液相加氫反應中并展現(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用卻少見。為此，研究和開發(fā)對間-二硝基苯加氫反應具有高活性、高選擇性和長壽命的負載型鎳基催化劑是本課題的研究

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

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

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，反應經過3h，間-二硝基苯轉化率和間-苯二胺選擇性分別超過了98％和99％。本實驗所得出的反應條件結果對于今后開發(fā)滴流床反應器及其工藝具有參考價值。 本論文還對間-二硝基苯催化加氫過程中催化劑的失活原因進行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，在反應過程中催化劑表面沉積有一定量的有機物，