环己酮作为一种重要的基础化工原料,在各个领域有着广泛用途。作为精细化工的一部分,苯酚选择性加氢工艺具有庞大的经济效益。本文以活性炭为载体,利用浸渍法制得Pd/C催化剂。采用固定床反应器,研究钯炭催化剂上的苯酚选择性加氢反应。本文探讨了反应条件(温度、压力、氢酚比、苯酚质量空速)对苯酚转化率与环己酮选择性的影响。温度升高不仅使得苯酚转化率下降,还会使反应体系产生新的副反应。压力升高会使得苯酚转化率有所提高,但选择性大幅度下降。这可能与Pd/C催化剂表面发生氢溢流有关。苯酚选择性加氢为气固多相催化反应,故氢气与苯酚摩尔比和苯酚质量空速对反应的影响均可通过扩散-反应模型进行解释。氢酚比增加会导致环己酮选择性下降,因为氢气浓度提高导致其扩散速率增加。苯酚质量空速增加会导致反应转化率下降,同时会使得环己酮选择性增加,这主要是由于较大空速造成流体处于湍流状态,有利于环己酮经催化剂颗粒内微孔扩散到颗粒外表面。通过实验获得反应的最适宜条件:温度为160～175℃、压力稍高于常压但应小于0.4MPa、氢气与苯酚的摩尔比在4～6之间、苯酚质量空速在0.4～0.8h-1之间。该条件可保证环己酮获得最大收率。以Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watsont模型为依据,以加氢步骤为速率控制步骤,建立动力学模型。环己酮生成反应活化能约为59kJ/mol,环己醇生成反应活化能约为39kJ/mol。残差分析及统计检验表明动力学模型是适宜的。催化剂表征结果表明,在苯酚选择性加氢反应体系内,Pd/C催化剂失活的主要原因是负载的Pd金属流失,Pd微晶聚集以及催化剂微孔发生堵塞。负载的Pd金属流失会造成反催化剂活化位减少,导致苯酚转化率下降。Pd微晶聚集会导致催化剂活性位的性质发生改变,使其与反应物之间的作用减弱。微孔堵塞导致催化剂比表面积减少,致使吸附性能下降。