姬生菲, 申延明, 劉東斌, 徐世博
(沈陽化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,遼寧沈陽110142)
環(huán)己酮是重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于纖維、合成橡膠、工業(yè)涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和有機(jī)溶劑合成等領(lǐng)域,隨著我國化纖工業(yè)的迅速發(fā)展,己內(nèi)酞胺產(chǎn)量逐年增加,環(huán)己酮的需求量也日益俱增,開發(fā)利用前景廣闊[1-3].工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)己酮主要采用環(huán)己烷、環(huán)己烯、苯酚加氫法[1,4].苯酚選擇性催化氫化一步制取環(huán)己酮原料成本較高,但具有可在常壓下反應(yīng)、選擇性高以及能耗低等優(yōu)點(diǎn)[5],所用的催化劑主要有Pd、Ru、Cu、Yt、Ni、Pt等,尤其是負(fù)載型Pd催化劑在苯酚選擇加氫合成環(huán)己酮反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的活性和選擇性,載體主要有A12O3、SiO2、活性炭、MgO、水滑石等[6-12].苯酚加氫生產(chǎn)方法分為液相加氫和氣相加氫法.Liu[13]等使用鈀-路易斯酸體系催化劑,在反應(yīng)溫度403~423 K、1.0 MPa氫氣條件下,采用液相加氫工藝,苯酚轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮選擇性接近100%.他們發(fā)現(xiàn)路易斯酸本身不能催化苯酚加氫生成環(huán)己酮的反應(yīng),但可大幅度提高鈀催化此反應(yīng)的速度,同時(shí)可有效地抑制產(chǎn)物環(huán)己酮被進(jìn)一步加氫生成副產(chǎn)物的反應(yīng).然而,苯酚液相加氫工藝過程需從反應(yīng)產(chǎn)物中過濾除去催化劑,不僅操作麻煩、裝置復(fù)雜,而且反應(yīng)速率通常受到H2傳質(zhì)過程的限制,因此,該過程需要?jiǎng)×业臄嚢?,且?dǎo)致昂貴的鉑族金屬的損失.氣相加氫方法在反應(yīng)溫度為140~170℃和反應(yīng)壓力為0.1 MPa條件下,環(huán)己酮和環(huán)己醇的收率可達(dá)90% ~95%[5,10-11,14].Chary[5]等采用Pd/ C催化劑,在H2/phenol摩爾比為4,反應(yīng)溫度453 K,加料速率……