硅胶负载镍催化剂脱氢制备邻苯二酚的研究

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本课题为河南省杰出人才创新基金资助项目(编号:0121001900)内容之一。 邻苯二酚作为重要的有机中间体,广泛的应用于医药、农药、香料、化学助剂等方面,国内对其需求很大,但多数依赖于进口。我们参考了国内外研究进展,同时考虑到中国神马集团有限公司自身的环己烯原料优势,选择了由1,2-环己二醇催化脱氢制备邻苯二酚的合成路线。 本文以活性炭、硅藻土和硅胶为载体,以镍为催化剂的主活性组份,探讨了不同载体以及K、Na、Cu、Sn等作为助催化剂成分对催化剂性能的影响;得出了硅胶负载镍催化剂制备的较佳条件:用均匀沉淀法负载Ni作为主活性组分,用浸渍法添加Na为助催化剂,各组分负载量分别为:w(Ni)=20%,w(Na)=2%,在633K下焙烧4h;然后在693K下还原3~4h,H 2流量30ml/min。 将上述催化剂用于1,2—环己二醇催化脱氢制备邻苯二酚过程。采用正交试验技术确定了较佳的合成反应条件,即:反应温度593K,催化剂负荷1.5g1,2-环己二醇/(g催化剂·h),载气为N2,流量30ml/min。采用本文的催化剂,在该条件下,1,2-环己二醇转化率>95%,邻苯二酚选择性>90%,催化剂连续反应20h内,1,2-环己二醇转化率始终高于98%,邻苯二酚选择性也在90%以上。论文还对催化剂的失活原因和再生方法进行了探讨,证实了该催化剂能够再生,再生后的催化剂连续反应17h内,1,2-环己二醇转化率始终高于95%,邻苯二酚选择性也在90%以上,性能基本达到新鲜催化剂的水平。 本文依据试验中得到的产物和副产物,提出了硅胶负载镍催化剂催化1,2-环己二醇脱氢的反应机理。
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