催化加氢技术及催化剂(个人收藏,以备后需)

日期: 2024-06-19 03:07:27|浏览: 66|编号: 74851

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催化加氢技术及催化剂(个人收藏,以备后需)

1. 意义

1.绿色化学反应与原子经济性。

催化加氢一般生成产物和水,无其它副产物(除副反应外),具有良好的原子经济性。绿色化学是当今世界科研和生产的潮流,我国在重大科研项目的设立中也已向此方向倾斜。

2.产品产量高、品质好

普通加氢反应副反应很少,因此产品的质量很高。

3.反应条件温和;

4. 设备多功能性

2. 催化加氢内容

1.加氢催化剂

镍基催化剂

l 骨架镍

(1)

目前应用最为广泛的Ni基加氢催化剂又叫Renay-Ni,顾名思义是由Renay发明的,具有许多微孔,是多孔金属形态的金属催化剂。该类型形态现已推广到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂。制备骨架状催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积,提高催化剂的反应表面,即催化剂活性。

(2)具体制备方法:将Ni与Al、Mg、Si、Zn等碱溶性金属元素在高温下冶炼成合金,将合金粉碎,然后在一定条件下,

用碱溶解非活性组分,非活性组分除去后,留下许多孔隙,形成骨架状的镍基催化剂。

(3)合金的成分对催化剂的结构和性能有很大影响。镍、铝合金实际上是几种金属的化合物,通常称为固溶体,其主要成分是NiAl3、

、NiAl、NiAl2等。不同固溶体在碱中的溶解速度有明显差异。一般来说,溶解速度为NiAl3>

>NiAl>NiAl2,后两者几乎不溶,因此,前两种组分的量直接影响骨架Ni催化剂的活性。

(4)通过添加碱不溶性第二、第三组分金属元素,如Sn、Pb、Mn、Cu、Ag、

第二组分元素如Mo、Cr、Fe、Co等的加入,一般可以提高催化剂的活性,或提高催化剂的选择性和稳定性。

(5)使用骨架镍催化剂时,请注意骨架镍的表面积很大,催化剂表面吸附有大量的活性氢,加之Ni本身的活性很高,容易被氧化,因此该类催化剂极易引起燃烧,一般使用前放在乙醇等有机溶剂中。也可采用钝化的方法降低催化剂的活性和保护膜,如加入稀NaOH溶液,使骨架镍表面生成一层很薄的氧化膜,使用前再用氢气还原。钝化的骨架镍催化剂可以与空气接触。

其他镍催化剂

从1897年开始,乙烯和氢气通过镍,将其还原生成乙烷,这是最古老的镍催化剂。工业上很少单独使用镍,而是广泛使用镍与各种单体或促进剂的组合。一般制备方法是将硅藻土加入硝酸镍水溶液中,搅拌下加入碳酸钠,在硅藻土上析出碱式碳酸镍(或氢氧化镍)。充分洗涤,过滤,干燥。制备好的催化剂使用前,在350-4500C的氢气流中还原。由于还原后的催化剂与空气接触会着火而失去活性,因此必须谨慎使用。

此外,还有将硝酸镍溶液和硅藻土混合后蒸干,在400~500℃下热分解生成NiO-硅藻土,再用氢气还原的方法。通常在NiO-硅藻土中加入少量金属氧化物作为助催化剂,如NiO-氧化钍-硅藻土[40]、NiO-Cu-硅藻土等[41],它们都是高活性的催化剂。

其他可用作载体的材料包括浮石、氧化铝、硅胶、酸性粘土、氧化锌、CaSO4、MgSO4、木炭、石墨等。

2.2.1.3. 镍的分解

分解镍一般由甲酸镍热分解得到,是一种不燃性催化剂,活性比骨架镍低,可在同一反应中重复使用。甲酸催化剂早在1912年就已出现专利[14],长期以来一直被称为工业石油加氢催化剂。

甲酸镍Ni(HCO3)2•2H2O在1400℃左右开始脱水,无水物在2100℃左右分解,在210~2500℃分解剧烈,在2700℃左右分解完全[149, 150]。关于甲酸镍分解机理目前有3篇报道[149, 150]。

Ni(HCO3)2•2H2O →Ni+H2+2CO2+2H2O

Ni(HCO3)2•2H2O →Ni+3H2O+CO2+CO

2 Ni(HCO3)2•2H2O →2Ni+H2+3CO2+5H2O+CO

甲酸镍催化剂的性能仅次于骨架镍催化剂,在油脂加氢中具有良好的选择性,在其它有机化合物加氢中也有少量应用,如烯丙醇加氢[168]、芳香族硝基化合物加氢[162, 169]和苯酚加氢等。

镍酸盐催化剂选择性好,一个分子中有多个加氢位点,只要选择合适的反应温度,就可以在分阶段反应中避免副反应的发生,并可以高产率地得到所得产物。

而且它不与卤素或磺酸基反应,所以适用于含此类组分的化合物的加氢[169]。[178]等研究了醋酸镍、螯合物、辛酸镍等的热分解反应,主要产物为Ni2O3,多孔性极大,估计可以作为催化剂使用。对草酸镍的研究也较多,用其制备的催化剂与甲酸催化剂基本相同,但由于成本较高,在工业上很少使用。

漆原镍催化剂是为了避免使用他人已获得的骨架合金和碱催化剂专利而开发的[129]。它是利用过量的镍粉从镍盐中析出镍,然后与雌酮的碱性水溶液混合,成功还原,并已获得专利[30]。目前,常用的漆原镍有:经碱处理沉淀得到的漆原镍B(U-Ni-B)、经酸处理得到的漆原镍A(N-Ni-A)、以Al为还原剂对镍盐析出镍后再用碱处理得到的漆原镍BA(U-Ni-BA),以及经酸处理得到的漆原镍AA(U-Ni-AA)。

用还原剂处理镍盐制备的催化剂不能用氢气析出,因为Ni比H具有更强的电离倾向。然而,通过使用某些还原性化合物可以达到这一目的。例如Parl等人[183]​​用NaBH4溶液还原NiCl2制备出硼化物镍催化剂,该催化剂可在常温常压下对糠醛、苯甲腈等进行加氢,加氢活性通常略低于骨架镍。如果用格氏试剂作为还原剂,则生成黑色的氢化镍,据报道该氢化镍对苯乙烯、丙酮等具有加氢活性。

此外,范崇政等报道了采用化学结构处理后得到的含有添加剂的超细金属镍(镍含量高于65%wt,比表面积为84m2/g)催化羰基加氢反应,发现Ni对体系有双向催化作用,并推测镍催化剂表面的“活性中心”应是由一组原子共同作用形成的。

超细镍

催化剂为超细颗粒,粒径一般为0.1~0.001微米,具有表面能和表面活性高、易烧结等特点。超细颗粒催化剂活性高,选择性优良,但单独存在时不稳定,常制成高分散负载型催化剂,其制备方法已详细综述[1]。采用粒径300埃的超细镍用于环辛二烯加氢制环辛烯[3]时,选择性为210,而采用普通镍催化剂时,选择性为24,说明采用超细镍时环辛烯的加氢受到很大的抑制。

Pt基催化剂

铂是最早应用的加氢催化剂之一,主要有以下几种催化剂

黑点

用甲醛、肼、甲酸钠等还原剂在碱溶液中还原氯铂酸可制得铂黑催化剂。具体方法是:将1%甲醛水溶液加入80ml氯铂酸溶液(含20g铂,难溶解时加1%盐酸),冷却至-10℃以下剧烈搅拌,向其中滴加1%KOH,并保持在4-6℃以下。滴加完毕后,在30min内升温至55-60℃,即完成还原。冷却后,倾倒出剩余的清液,重复上述操作,除去碱和氯离子,然后抽滤出沉淀,在干燥器中干燥。抽滤时催化剂若未被水覆盖,就会着火。在高真空下排气数日后,会失去所含的氧气而失去活性,但与空气混合后又会恢复活性。 在室温和恒压下,这些催化剂表现出芳环加氢活性。

胶体铂

一般以铂离子和金属铂胶体形式存在,例如在1g氯铂酸钾和1g阿拉伯胶的水溶液中加入48.2ml 0.1N氢氧化钠(或1g氢氧化钠)。

将氢氧化铂溶液(NaCO3水溶液)搅拌煮沸至液体变成深棕色,生成胶体氢氧化铂。经透析纯化,真空干燥后保存。可直接使用或预先用氢气还原。胶体铂催化剂的活性一般低于氧化催化剂。

Adams氧化铂[80]将3.5g无水氯铂酸(4价)置于坩埚中,溶于10ml水中,加入后,在剧烈搅拌下蒸发,然后迅速加热至350-370℃,产生NO2。加热至无气体为止,保温500-550℃,加热10min,放冷,用水洗至不含硝酸盐为止,在干燥器中干燥,可得到约1.6g PtO2.H2O。即使充分用水洗涤,催化剂中仍含有微量的碱。此催化剂在氢气中摇动并与溶液混合时,易转化为铂黑而产生活性。也可用于加氢反应,无需预还原。此时,反应开始时有一个数秒至2-3分钟的吸氢阶段。催化剂活性越强,吸氢时间越短。 另外加热温度越高,还原时间越长。在无载体铂中,亚当斯氧化铂活性最高,用于各种加氢反应。

2.1.1.4 铂负载

将氯铂酸(四价)溶解于水中,渗入适宜载体后干燥,再用氢气或其他还原剂还原,即可得到负载型铂。

Pt/C:最常用的加氢催化剂之一,广泛应用于双键、硝基、羰基等的加氢,效率高,选择性好。唯一的问题是贵金属催化剂价格昂贵。但由于是分散型催化剂,贵金属含量只有1-5%,相对来说不是很贵,价格实惠,尤其适用于高附加值产品。制备方法:将1g活性炭与40ml无水乙醇混合,1ml

将0.2克分子氯铂酸(4价)溶液充分搅拌,室温下用注射器加入5毫升1克分子NaBH4溶液,1分钟后,加入4毫升

用6克分子盐酸溶液分解过量的NaBH4,在辛烯-1或硝基苯的加氢反应中,该催化剂活性比亚当斯氧化铂高数倍。

铂/石棉

依次用碱和硝酸处理石棉,用温水洗涤后在水浴上加热,使氯铂酸(四价)水溶液渗透到石棉中。冷却后,加入35-40%甲醛水溶液,使其充分渗透。每1g铂约用30ml甲醛水。冷却时,慢慢加入相当于甲醛水一半重量的40-50%NaOH溶液,然后在水浴上加热,使反应完全。用水充分洗涤后,浸入稀醋酸中充分洗涤,过滤,再用水洗涤,在110℃下干燥,得到用于苯或吡啶气相加氢的黑色催化剂。

铂/氧化铝用于粗汽油改质,即所谓铂重整。[84]将氨水加入AlCl3溶液中,所得氧化铝凝胶用水洗涤至残留一定量的氯化物,加入氢氟酸或其铵盐,与通入H2S的氯铂酸溶液搅拌混合,在高温下用氢气还原后即可使用。广泛用于双键、硝基化合物、醛、酮的加氢反应,具有良好的活性和选择性。

均相催化剂:SnCl3---在许多烯烃的加氢反应中具有活性,但催化剂本身非常复杂,因为其性质取决于二者的相对浓度、介质的酸度和温度。其活性物种如[PtH(SnCl3)4]3-、[HPt(SnCl3)2(Et2P)2]-[60]、HPtCN(Pph3)2[61]等不能检测其活性。其催化行为必定与能活化底物的溶解组分有关。已发现过量的SnCl3-配体会降低加氢反应速率,而加入HCl、HBr、LiCl或LiBr则能促进加氢反应。

SnCl3-是一种非常强的受体,由于Sn的空5d轨道大小和能量与Pt的满5d轨道相匹配,配体SnCl3-降低了Pt上的电子密度,使其容易受到H、C=C等亲核试剂的进攻。SnCl3-强的π电子接受性质稳定了Pt(H)(C=C)Xn配合物的稳定性,阻止了Pt2+的还原。

2.1.2 钯基催化剂

钯金属是催化加氢的能手。在石油化工中,乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯等烯烃是有机合成最重要的原料。从石油化工中得到的烯烃中含有炔烃、二烯烃等杂质,这些杂质可以转化成烯烃除去。由于生成的烯烃容易加氢生成烷烃,因此必须选择合适的催化剂。钯催化剂活性大,选择性好,常用作烯烃选择性加氢的催化剂,如催化剂(确定为钯金属载于BaSO4上,加入喹啉以降低其活性)。乙烯脱除乙炔常用的催化剂为0.03%

Pd/Al2O3[1]。文献报道[2],在乙烯中加入CO可提高Pd/Al2O3对乙炔的加氢选择性,并已实现工业化生产,甚至有工艺可将烯烃中的乙炔降低至1%以下[3]。加氢反应常用的钯催化剂有Pd、Pd/C、Pd/BaSO4、Pd/硅藻土、PdO2、Ru-Pd/C等。

到目前为止,制备钯催化剂的方法有浸渍法、金属气相沉淀法、溶剂化金属原子浸渍法[11]、离子交换法、溶剂-凝胶法等。钯催化剂一般为负载型催化剂,载体一般为活性炭、γ-Al2O3,以及目前研究较多的聚合物载体和钯基金属膜催化剂。下面主要介绍目前研究较多的几种钯催化剂类型及相应催化反应的现状。

2.1.2.1 钯/碳

Pd/C催化剂是催化加氢最常用的催化剂之一。由于活性炭具有较大的比表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、良好的负载性能和还原性,将Pd负载到活性炭上,一方面可以获得高度分散的Pd,另一方面炭可以作为还原剂参与反应,提供还原环境,降低反应温度和压力,提高催化剂活性。

Pd/C主要用于NO2的还原和C=C的选择性还原。自1872年发现钯黑对苯环上硝基基团的加氢还原反应有催化作用以来[1],Pd-C催化加氢以其工序少、转化率高、收率高、三废少等优点受到国内外的高度重视,并有大量专利和文献报道被发表[2,3]。例如,余素娟[4]等以邻硝基苯胺为原料,以Pd/C为催化剂,经低压催化加氢还原合成邻苯二胺,收率>90%,产品质量分数>98%,并减少了“三废”污染。沈开华[5]等采用Pd/C催化剂,对未经纯化的硝基丁酸混合物进行催化加氢,制备1-氨基-3,6,8-萘磺酸。 但采用R-Ni或贵金属硫化物作为催化剂时,反应剧烈[3,5],对设备要求较高,相对而言Pd/C条件温和,产率高,稳定性好,废弃物较少。

此外,还有很多针对C=C双键的Pd/C催化还原,特别是与C=O共轭的情况,表现出了良好的立体选择性[6, 7]。

2.1.2.2 Pd/γ-Al2O3

Pd/γ-Al2O3催化剂作为工业成品催化剂,具有良好的加氢活性,在加氢反应中得到广泛的应用。对于浸渍法制备的Pd/γ-Al2O3催化剂,[15,16]详细研究了高温煅烧对催化剂中钯分散性的影响。近年来对催化剂的研究主要集中在催化剂的制备和表面性质的研究上。例如,环戊二烯的选择性加氢反应选择性较差,表现为深度加氢。从应用角度看,选用以铅金属为改性剂的Pd/γ-Al2O3催化剂[16]。该催化剂具有改性剂不易流失、制备方便等优点,可以大幅度提高环戊二烯的选择性(可达98%),环戊二烯也完全转化,反应空速大,催化剂寿命长,有望在工业生产中得到应用。

蒋衡等[17]研究发现,在少量碱存在下,PVC-PdCl2(PVC,聚乙烯吡咯烷酮负载)对硝基化合物表现出很高的催化加氢活性。将PVC-PdCl2进一步负载在γ-Al2O3上,得到双负载钯催化剂。这种双负载钯催化剂在常温常压下对硝基化合物和硝基苯的加氢反应具有较高的活性和选择性,且易于与反应体系分离。实验结果表明,催化剂的制备方法对活性有很大影响,PVC-Pd/γ-Al2O3对硝基苯和对甲基硝基苯加氢的(,n(H2)/(n(Pd),t))分别为256/min和234/min,累计转化数可达6万以上,表明催化剂的制备方法对活性有很大影响。

2.1.2.3. 聚合物负载钯和聚合物络合钯

自从Holy[2]首次报道利用改性聚苯乙烯负载钯催化剂催化硝基苯加氢以来,该领域受到了研究者们的高度关注[3-6]。负载型催化剂中的载体是一个复杂的大配体,对负载型催化剂的活性和选择性有很大的影响[1]。特别是有机聚合物载体,由于其链结构的交联程度和柔性不同,常常会引起催化剂活性中心结构和配体环境的变化,从而影响催化剂的活性和选择性。不同主链的聚合物载体对催化剂的活性和选择性也有很大的影响。例如高汉荣等[1]报道了几种以聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(PPO)和聚砜(PSu)为主链的负载型钯催化剂在催化加氢条件下对1-辛烯的催化加氢活性和选择性。 功能化PPO负载钯催化剂对1-辛烯催化加氢的活性大于功能化Psu负载钯催化剂,但在加氢过程中前者的活性下降速度远快于后者。功能化PPO负载钯催化剂在1-辛烯加氢过程中活性下降较快的原因与其强的异构化性能及异构化产物有关。两种相同配体的负性直接负载钯催化剂对环戊二烯催化加氢活性均低于Psu,而PPO的选择性高于Psu。这说明除了预期与钯直接配位的配体外,载体的主链结构对负载钯催化剂的加氢性能也有明显的影响。

此外,还有以聚合物为配体的金属钯配合物催化剂。以聚合物为配体的金属配合物催化剂具有高活性、高选择性和可重复使用的特点[1]。前期研究发现,二氧化硅负载的聚γ-氨丙基烷-钯[2]、二氧化硅负载的聚硅氮烷-钯配合物[4]等在催化加氢反应中表现出优异的性能,这些配体均为合成聚合物,也有以天然聚合物为配体的[5],例如唐立哲[6]等研究了一种新型天然聚合物催化剂——二氧化硅负载的羧甲基纤维素钯配合物(5,-CMC-Pd)的催化加氢性能。结果表明,配合物中COO/Pd摩尔比、溶剂和pH值对催化性能有很大影响。 该催化剂在300℃、常压下对硝基苯、多种烯烃化合物、苯甲醇、苯乙酮均有较高的加氢活性和选择性,同时该催化剂还具有优良的稳定性和重复使用性。

2.1.2.4. 钯基金属膜催化剂

致密钯金属膜是一类重要的无机催化膜,已成为脱氢或选择加氢反应的重要材料[26]。张建军等[28]采用致密钯金属管式膜反应器进行选择加氢,一步合成维生素K4,收率达95%。目前,致密钯基膜的商业化应用仅限于氢气纯化,原因之一是上述钯膜相对较厚,氢气渗透率降低,膜组件成本较高。近年来,相关工作主要集中在钯基金属复合膜的制备和应用研究[29]。

人们通常将钯基金属层负载在机械稳定的多孔基底上,通过降低膜厚度来提高氢渗透速率。钯基金属复合膜可以通过物理气相沉积、化学气相沉积、热喷涂和化学镀等方法制备[1]。物理气相沉积适用于制备多组分钯合金膜,膜厚度容易控制、制备过程快、膜材料纯度高,但金属与基底结合较差。化学气相沉积可在复杂基底上制备多组合钯合金膜,金属与基底结合良好,但工艺优化复杂。

2.1.2.5. 钯基双金属催化剂

金属Pd是公认的最优秀的快键和双烯键选择加氢催化剂活性组分,但其仍存在易发生聚合副反应、易被炔键络合、易中毒、稳定性差等缺点。针对单一Pd催化剂的不足,研究人员从特定的空间结构和物理化学微环境等方面分析活性组分Pd与反应产物和载体的相互作用,通过添加第二种金属助催化剂组分进一步改善催化剂功能。Pd基双金属催化剂用于炔烃/双烯加氢的选择性、活性、稳定性和寿命较单一Pd催化剂有较大提高,在6-4烯烃选择加氢催化剂中形成优势,可视为该领域的第三代催化剂[2]。

例如,黄小军等[1]选取铅金属作为改性剂,制备了铅改性Pd/Al2O3催化剂,对环戊烯的选择性大大提高,且催化剂稳定、不易流失;吴琼[1]等合成了均相Pd-Fe负载型催化剂,并研究了卤代喹啉硝基化合物的催化加氢性能,发现该催化剂活性和选择性高、寿命长、脱卤减少。赵伟军[2]等合成了均相Pd-Mo双核配合物催化剂,并考察了1,5,9-环十二碳三烯的选择性加氢性能,发现加氢选择性和转化率都很高。

2.1.2.6 复合钯

PdCl2或其他钯配合物在氢气存在下不稳定,因此很少用作均相催化剂。但在Sn2+存在下,钯配合物具有加氢活性。例如,(ph3P)2PdCl在大豆油加氢中,以SnCl2·2H2O或GeCl2为助剂时具有活性。但最近发现(ph3P)2Pd2对端烯烃、环烯烃、共轭二烯和炔烃具有加氢活性[73]。端烯烃的加氢速率随碳链的增加而降低。

2.1.3 钌

钌被广泛用作加氢反应的催化剂。研究发现,它在 FT 合成[2] 和芳香族化合物(尤其是芳香胺)加氢[3] 等反应中具有良好的活性和选择性。在钌催化剂的液相加氢中,水的存在显著促进了反应。它对醛和酮的加氢也具有高活性[1,2],并且与其他铂基催化剂相比,它往往表现出某些特殊的性能。

2.1.3.1 二氧化钌

将碱熔制备的钌酸盐溶于水,酸化,所得沉淀用过氧化氢处理并在空气中加热,得到RuO2,它在有机化合物的加氢反应中表现出很高的活性。

2.1.3.2 氢氧化钌

将氯化钌水溶液用盐酸微酸化,加热至85~90 ℃,在剧烈搅拌下,分批加入过量于当量的10% NaOH溶液,将生成的黑色沉淀收集于滤纸上,用蒸馏水反复洗涤,直至洗液pH值达到7.8~8.0,然后在室温下真空干燥。Ru(OH)4中钌含量为65%。此方法容易得到碱残留量低的催化剂,该催化剂可用于芳香族化合物的加氢,活性远高于RuO2[13]。

2.1.3.3 钌负载

钌负载型催化剂可以通过让氯化钌溶液渗入载体然后用氢气还原,也可以让氧化钌或氢氧化物沉淀在载体上然后用氢气还原来制备[19]。等[1]详细讨论了不同的制备方法以及选择某些金属氧化物、沸石等各种物质作为载体时钌催化剂的加氢性能。实验证明,疏水性物质不适合作为载体,而亲水性物质则是很好的载体。因此,载体的主要作用是增加催化剂表面亲水性,增大催化剂的有效表面积,防止催化剂表面积碳。具体载体有SiO2、Al2O3、沸石、锌镧复合氧化物、BaSO4、分子筛等,它们对于苯的部分加氢有不同的活性。

添加金属元素,例如K,Fe,Co,Cu和Ag作为催化剂,可以显着改善催化剂的活性和选择性[1]。

2.1.3.4氯化钌

自1960年[160]等人确认Rucl2水溶液对烯烃的氢化是活跃的,[112] RUCL2,RUCL3和RUCL4的活性已系统地研究了活性物种。

RUCL(pH2P)3是末端烯烃的氢化,可以保留90%的立体结构(PPH3)。 LIC酮可获得具有极高立体选择性的手性烯丙基酮[42]。 当然,手性磷酸配体的设计对于唯一和若iu悔的立体选择性氢化非常重要,并且已经详细综述了这一方面[1]。

此外,均质复杂氢化的核心问题是转变金属催化剂的分离和回收,以解决此问题,通常将异质的催化方法分为两类:一个是固定的同质催化剂,其中诸如和 and and and and and and and and and and and and and and 在水相中,在水相中动态加载均匀的催化剂,该催化剂与产物不混溶以实现水/有机两相催化[2],在这方面都取得了长足的进步,并且立体均质催化的工业化应在拐角处。

2.1.4 (RH),虹膜(IR),(OS)

它们的三种类型的催化剂都具有氧化物,氢氧化物的催化剂和复杂的金属催化剂的制备方法与和铂的相似。 /Al2O3,RH/CEO2,RH/SIO2等,主要用于醇,芳香族和氮溶液,均质催化剂的形式,并且在均等的ryon中,均匀的催化剂。 (PPH3)3是一种有效的氢化催化剂,而IRCL(PPH3)3不是。 但是,RHCL(CO)(PPH2)3和IRCL(CO)(PPH3)2都具有良好的氢化活性。

氧化物是挥发性的,毒性不足。 ation。

RH和IR的均质氢化研究与RU,尤其是RH非常相似,尤其是RH,由于不对称的氢化,IR被广泛使用,IR相对较不常见,OS甚至不那么普遍。

2.氢化催化反应

随着改革和开放,国民经济发展迅速。

近年来,我的国家的催化氢化技术在技术开发和促销中取得了巨大的突破这项技术主要使用催化氢化的发达国,至少落后20年,对于化学工业来说,通过先进的催化氢化技术来改变传统的落后技术。

1.氢化催化反应的应用

1.1。

硝基烷的氢化活性略低于骨键的氢化活性。骨骼镍上的硝基烷比铂金低,但是指数的因子小于后者。必须选择低温氢化的活性催化剂。

与硝基烷基相比,科学研究和行业中最多的研究是芳族碳氢化合物的硝基化合物。苯基氨基氨基,M-苯基二氨基,P-氨基酚,3,3'-二氯苯胺,2,4-二氨基苯胺,o-氯苯胺等,3,3'-二氯苯胺,P-氨基酚,P-氨基酚,以及在中国的较短技术中均缺乏质量,或者是在较短的制作中,或者是在较短的制作中。在催化氢化过程的研究中取得了令人满意的突破。

关于P-氨基酚的催化氢化制备P-氨基酚的方法的研究始于1920年代。

1979年,一家英国公司在美国和日本进行了一些研究。稀释的硫酸培养基可将硝基苯降低至苯基羟胺,并同时重新排列以获得p-氨基苯酚。 ,压力为11-12MPa,用过氧化氢处理的10%稀硫酸用作反应培养基。 产量比传统方法高约5%,后处理时间和三个废物大大降低,最重要的是,产品质量得到了显着提高以满足药物生产的要求。

苯胺

是制造染料,农药,橡胶添加剂,聚氨酯等的主要中间体。合成方法:

将H2预热至350-400℃,并同时进入蒸发剂,硝基苯将蒸发剂流入蒸发器,并与热氢接触,并超热至180-223℃ Ed,分离和蒸馏以获得成品苯胺。

2,4-二氨基氨基

2,4-二氨基氨基是一种用于生产聚氨酯泡沫塑料,涂料,弹性体和粘合剂的原材料,目前在中国的市场需求很大。

o-氯苯胺

O-氯苯胺是通过氢化的氢化而产生的,主要催化剂为0.8%PA/C,贵金属与硝基苯的质量比为0.0001-0.0005:1伊琳(Iline)为99.7%,产量为92%,与传统方法相比,三个废物的数量大大减少。

O-氯苯胺的产量[5]为93%,产品的纯度达到99%。

O-苯二胺:它是农药和染料的中间体。

-87标准。该过程使用O-硝基苯胺作为原材料,溶剂作为溶剂,R-NI作为催化剂,并在一定的温度和压力下将O-硝基苯胺降低到O-苯基二胺。

此过程适用于大规模连续生产,并具有简单的后处理,三个废物,高生产能力和低成本。

隐式二胺

在R-NI的作用下,使用M-二硝基苯作为原材料,作为还原剂,在一定温度和压力下,M-二硝基苯在一定的温度和压力下将其降低至M-苯基二氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基氨基苯二甲基苯二甲基二氨基氨基氨基氨基苯基的产量大于96%。

此过程适用于大规模连续生产,并具有简单的后处理,三个废物,高生产能力和低成本。

在碱性的条件下,液相氢化制备了3,3,2'-二氯氢化的。 。

1.2,腈的氢化

通常使用的是Ni和CoS,因为它们主要是催化氢,而RH会产生更多的铃铛,而PDS主要产生了文献几乎是氢的。因此,其中大多数用于工业骨架N和其他成分来代替CO。氢的催化剂也应获得高率。

目前,已经出现了无定形合金催化剂的应用[14,15]。

NI将大大提高的选择性选择性,并显着降低环境污染。

1.3

芳香疗法的氢化具有很大的意义。

苯氢[2]

有几种用于苯基氢氢的方法,其中一种是正常的压力方法。

另一个例子是氢氢化[2]

以下两种方法可以分为以下两种方法:

A。

苯胺蒸气和氢与氢混合1:20,然后进入反应器,在钴催化剂的存在下进行氢化。

b。

将钴作为催化剂,反应温度为240°C,压力为14.7-19.6mpa,苯胺和氢的摩尔比为1:10,而空域则是正常压力方法的3-6倍。 ED为75%,第二圈为15%,苯胺和N-胞氨酸为9%,环烯己烷和其他碳氢化合物是通过细胞蛋白获得的

另一个例子是四氢呋呋又

将Ni作为催化剂,轴承流体氢,温度为80-150°C,压力为1-2MPa。

生殖衍生物的一些规律性:

由于相对稳定的芳香族化合物系统,其氢化通常比其他不饱和化合物更难刷新,除了其他不饱和化合物。

硝基苯的苯核与苯相比具有较大的活性,因此,当硝基苯基氢为时,少量的NISO4或硫化物也将其添加到Ni催化剂中,以防止其氢化苯基氢化。

随着碳数量的增加,苯取代的烷基取代显着下降,但替换基本长链的碳数量超过-4

将来,如果取代的基础包含分支,分支越大,分支越靠近苯基核,并且氢化物速度较慢,则不会显而易见。

在这里,很明显,空间因素起主要作用。

1.4。

烯烃及其衍生物的氢化被广泛用于工业和实验室制备化合物。

乙烯是最容易发生的氢气,尽管骨架,PT和PD在室温下,但可以在30°C下在还原Ni催化剂上进行氢化。

1)直接烯烃,随着碳数量的增加,响应速度会降低崇高;

2)为了更换基础,基数越多,组越大,响应速度越弱。

对于通常不常见的双耐蛋白,碱基最少的两个键首先是氢化,这些可用的空间因子和电子因素得到了解释。

3)随着非饱和酸分子量量的增加,油中氢的氢化速度也会降低。

16岁的乙酸-1CH3(CH2)12-CH = CH-COOH5.0

味乙酸-1CH3(CH2)14-CH = CH-COOH4.26

-1CH3(CH2)18-CH = CH-COOH2.80

这是因为分子链的时间越长,热移动很容易引起C = C键吸附并防止H2的激活和吸附。

如果侧面的取代基较大,当两个大的替换底座R接触表面时,则更有可能保持C = C键并离开表面以减少激活和氢化的概率,因此,酒精酸中瞬时氢的透明液位比2.5-4.0倍的水液含水量。

另外,具有多个双键的羧酸,双键越多,氢化速度越大。

亚油酸C2H5-CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH(CH2)7COOH

亚油酸CH3(CH2)4CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH(CH2)7COOH

CH3(CH2)7CH = CH-(CH2)7COOH

氢化速度的比率约为40:20:1。这不仅是由于大量的双键,而且还有更多的机会来吸附氢气。

在工业中使用的最常用的催化剂是在硅硅酸盐上的Ni-CU催化剂(NC = 1-3:1)。 ,金属镍在240-260°C上迅速分解。此外,还有Cu-MN-CR催化剂。

在氢氢中经常遇到两种类型的异质性:一种类型的立方体,另一种类型的双键转移异质性。

例如,当C = C看到单位吸附或双键吸附时,有很多方法是重复的。

为了选择性地进行氢化,必须适当选择活性催化剂的数量。

1.5,醛体的氢化

醛的氢化通常比氢气更困难。

[1-2] 50%的葡萄糖溶液,通常是铝合金作为催化剂。

目前有许多生产的过程。

Fabal正式[3-7]

Ranol广泛用于树脂合成纤维,橡胶,农药制造和其他行业,目前,Bran甘油主要由催化氢化方法产生。 0%。

但是,CU-CR催化剂很昂贵,废物催化剂很难再生,并且铬污染是严重的,对国内外的无铬无氢催化剂进行了更多研究,例如Load cu,R-NI系列,R-NI系列,CU-SO2,CU-SO2,CU-ZN系统。

元素恢复,180-220°C的气体反应。选择Cu催化剂的最佳选择是氢气,但是很难控制碳氢化合物的子反应器,这很难控制,尤其是对于芳族醛。

如果CU催化剂低于200°C,则酮的氢化很难,但温度升高,因此酮的氢化经常在没有CU和NI的情况下使用。

当氢是氢时,最常用的催化剂是R-NI,它比其他NI催化剂快。

氢氢

(1)氮在尖环上的氢化正在减少水氨胺的形成

(2)含卤素的硝酸盐化合物的催化氢化

(3)硝基苯催化氢合成氨基苯酚的合成对

(4)氢化反应

(5)青色碱的氢化反应

(6)含有氧化化合物的氢化

l

氢氢

l酸氢氢

氢氢

(7)烯烃及其衍生物的氢化

(8)酒精碳氢化合物和生物生物的氢化

(9)含氮化合物的氢化

(10)油氢化

(11)石化工业,例如氢化和重组

(12)杂交的氢化

第三,催化氢化边界

1.超关键的催化氢化:

三甲氟基氮苯的手术氢化反应

“ Bate 氢化和系列开发”赢得了国家科学技术进步的二等奖

氟化物苯胺是一种重要的氟化物中间体。通风孔非常可溶,可以易于水解产品的收入和质量。

实验原理

将间隔放入三氟丁基苯基苯苯在混合物中,打开切割的阀以连接到反应器,然后关闭后部后部后部后部后部的调节阀的流动调节阀,加入二氧化碳和氢以满足预定的超临界条件,并将其搅拌。

fluid. Open the flow valve. The fluid the at a flow rate. The in the , and the and are to keep the and the . The is to the of each in the lower of the to the rate and .

因素:

二氧化碳压力对氢化反应对超临界催化的影响

二氧化碳压力对氢化的三氟基氢化氢化的影响如图1所示。能力非常低,并且无法移动催化剂表面的乘积,这使得催化剂的一部分使得催化剂部分。

同时,硝酸甲基甲基的转化率为99.2%,在9.5MPA时,转化率为99.5%,二氧化碳的压力增加了转化率。

氢浓度对超临界催化氢化转化率的影响

每升混合液的氢浓度在图2中显示,氢的浓度会影响氢的浓度

温度对氢化转化率对超临界催化的影响

温度反应结果在图3中显示,从图3中可以看出,温度对氢化反应的影响不是很大,但是在较低的温度下,转化率降低了,然后将温度转换率提高了99.5%以上

3.4空中力量对超临界催化的氢化转化率的影响

空域是气相的催化反应中非常重要的影响因素,因为超临界催化的氢化反应与气体 - 固体催化反应相似,当空域的效果无法突然看到1时。

将超临界催化氢化反应速率与液态催化氢化的氢化进行比较

从文献[7]中,超临界条件下的催化氢化反应率通常高于氢化,并且该实验的结果还列出了表1。

2.离子液体环境中的催化氢化:

3.纳米水平催化氢化催化剂:

4.氢化氢化催化剂的氢化

无定形合金催化剂的研究进度

1.4,无定形合金镍镍

自1980年第七届国际催化剂会议上发布了关于OnDEX合金的第一份报告,[1]

对催化材料的研究已得到广泛的关注。

有许多针对非定形合金的制备方法。

M2/g)

原子沉积法使用多种不同的过程来分离晶体材料的原子或分子,然后使它们不令人满意的沉积物形成无定形状态。

Minze等人[3]以突然的冷方法准备Ni-P无定形合金的起点,系统地研究了其结构,形成和预处理条件等。 。

合金(合金)是在当前材料科学中广泛研究的一个新领域,它也是具有快速发展的重要新材料。

SO被称为“无定形状态”是另一个物质的结构状态。

Ullen合金作为催化剂的研究报告始于1981年,国际催化进步会议 - 史密斯和其他关于无定形合金催化性能的报告,成为模型催化剂和实用催化剂具有重要意义。

1.无定形合金的主要特征

1.1长距离无序

众所周知,晶体结构的最基本特征是原子排列的有序顺序。

1.2短距离

通常认为,在无定形合金的微观结构中,短距离有序区域在10-9m之内,即无定形合金中最相邻的原子之间的差异和结晶状态非常小,坐标的数量几乎相同。

1.3亚洲稳定性

The is a and state of below the point. of and in need to be .

2. of

There are many for . be to use.

2.1 Line Spell Cold

This is the main for early of ( 1)

It can large -scale and has great value. There are many ways to be cold and cold, but the basic are : in a tube. Under the of inert gases, use high - to melt the alloy. the inert gas of the . . The alloy is when the metal is to the metal, and it is out of the due to , an alloy zone. State alloy .

, the non - alloy made from -cold law does not have pre -.

the , , and of

2.2

This is the main for .

-based , as well as , -state iron, etc.

5. Multi -phase and of multi -phase

6.

7. : , in , of , α, β-'s ( , , etc.)

8.

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