精細化工催化加氫技術的運用

時間:2022-12-21 09:58:37

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精細化工催化加氫技術的運用

摘要:隨著我國科學技術發展水平的提升,越來越多的技術開始涌現在人們的面前。在精細化工中,催化加氫技術的應用效果極為顯著,被廣泛地應用到我國的化工行業中,其主要使用的是負載型催化劑。該類型的催化劑活性比較高,會對一些金屬負載量產生不同程度的影響,因此,催化劑在實際的使用中通常會受到各類外力條件的限制和約束。主要就精細化工中催化加氫技術進行較為詳盡的論述,探究其技術的應用要點,使該技術可以在精細化工中展現出其自身最大的效用。

關鍵詞:催化加氫技術;精細化工;催化劑

1加氫催化劑

在還原反應中,加氫催化劑是其重要的組成部分,現階段,我國所開展的研究工作中主要使用的是Pd/Pct/骨架鎳這類催化劑。1.1鎳系催化劑。鎳系催化劑主要分為兩種,其分別是硅藻土以及二氧化硅。其相關的化工人員選用沉淀的方式,把硝酸鎳進行沉淀的處理,將其放置到載體上面,在實際的使用過程中,要對其進行利用氫催化的形式,確保其催化劑在400℃左右,且其上下浮動不超過50℃時,不會產生不良的自燒等反應。骨架鎳是一種會經過強堿腐蝕處理的物質,其會以一個多孔海綿的狀態呈現,所以在實際的制備過程中,其應當在鈦中添加一些較為穩量的元素,這樣會改良其各類合金的性能,在實際的催化劑應用過程中,無論是酸堿度還是腐蝕度都會在一定程度上影響到其催化劑的性能。鎳系的催化劑具有極強的經濟性,所以在實際的使用中比較便捷,同時其應用的空間也比較大。1.2鈀系催化劑。鈀系催化劑的制作方式比較簡單,其先要進行氯化鈀的溶解處理,讓其物質更好地溶解到鹽酸溶液當中,之后再添加一定量的活性炭,讓鈀可以充分的作用,在浸染之后,對活性炭進行干燥的處理,還原其氫氣,控制好其產生還原反應時的溫度,這種制備方式主要被應用于大部分的催化劑的制作過程,其制作過程要控制好其活性物質組成的遷移頻率。1.3鉑系催化劑。鉑系催化劑的制備方式主要把氯鉑酸放置到水中,并在水中添加過量的硝酸鈉,對其進行烘干的處理,將其烘干的溫度調整到35℃,讓其可以快速地熔融以及發生分解的反應,進而產生出二氧化氮氣體,同時還會帶有褐色沉淀物質的現象,待其產生了該化學反應之后,要再次調整其溫度,讓其溫度上升到500℃,繼而分解之后產生二氧化鉑加氫催化劑。1.4活性炭/載體物質活性炭/載體物質具有極為高效的催化能力,所以其會對活性炭自身性能的要求會比較高,活性炭這類物質和其他的機械類雜質等不能混合在一起,其所選擇的材料大部分都是果核類的物質。1.5銅系催化劑。銅系催化劑的面積比較大,另外其物質自身的活性也會比較高,會將其用于烯烴的加氫反應,如果其催化劑在實際的使用中為單獨的方式,那么其就極容易產生燒結的現象,一旦產生了燒結的現象,就給其制備過程帶來困擾,想要避免產生該類問題,就需要使用載體進行處理。

2催化加氫技術的運用

2.1氨基酚。氨基苯的制作主要是將硝基苯放置到稀硫酸當中,讓其通過介質的效用產生重排反應,進而得到氨基酚,其所選用的催化劑主要是5%Pt/C。需要對貴金屬與硝基苯的質量比進行調控,讓其比值始終為(0.0005~0.0050)∶1??刂坪闷涫褂玫臏囟?,讓其溫度始終保持在80℃左右。壓力控制在11~12MPa,最后利用過氧化氫處理,10%的稀硫酸為介質進行反應。2.2催化加氫制備。2,2-二氯氫化偶氮苯2-二氯化偶氮苯采用0.8%Pd/C的催化劑,以甲苯為溶劑,在反應過程中加入表面活性劑和助催化劑,將鄰硝基氯化苯在0.6MPa、55~75℃下,加氫3h。以上做法是宋東明化學家提出的方法,而美國申請專利最早使用方法是在堿性條件下鄰硝基氯化苯液相加氫制備2,2-二氯氫化偶氮苯,為固-液-氣三相反應。主催化劑為0.5%~1%Pd/C或Pt/C,貴金屬與硝基物重量比為(0.0002~0.0010)∶1。2.3催化加氫制備鄰氯苯胺。鄰硝基苯加氫還原生成鄰氯苯胺,主催化劑為0.8%Pd/C,貴金屬與硝基氯苯質量比為(0.0001~0.0005)∶1。助催化劑為亞磷酸鈉,在甲苯為溶劑,溫度控制在60~80℃,氫氣壓力為0.6~2MPa。制得的純度可以達到99.7%,收率達到92%。與傳統相比,大大減少了三廢的生產。

3結語

催化加氫技術和其他化工技術有著很大的差異性,其技術所制備出的產品大多是產物和水,不會產生較多的廢棄物質,具有極強的環保節能效用。隨著我國可持續發展戰略思想的推廣,綠色化學已經成為了現階段我國城市發展的風向標,大部分的科學研究項目都成為了其所要考慮的一部分內容,催化加氫技術應用下所制備出的產品收率比較高,且其實際的質量也比較好,整體所需要的化學反應條件極為溫和,所以其技術的應用污染性低下,可操作性比較強,應當不斷地改進該技術,完善其生產過程。

參考文獻

[1]李尚貴,郭海軍,熊蓮,等.二氧化碳催化加氫合成低碳醇研究進展[J].化工進展,2011,(S1):11-12.

作者:朱玉峰 單位:江蘇濱海經濟開發區沿海工業園管委會