RaneyNi催化剂制备及其催化加氢制备2,5-二氯苯胺

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2,5-二氯苯胺是一种重要的有机原料及化学中间体,广泛应用于农药、染料、医药等领域。2,5-二氯苯胺主要以2,5-二氯硝基苯为原料,通过还原法制备得到。传统的还原法存在着三废多、对环境污染大、产品纯度低且分离困难等缺点。采用催化加氢还原法制备2,5-二氯苯胺具有产品质量高、经济效益高、环境友好等优点,是一条可持续发展的工艺路线。  Raney Ni催化剂对氢有强吸附性、高催化活性和热稳定性被广泛用于加氢反应中,Raney Ni催化剂制备方式会影响其催化活性。本文以丙酮加氢作为探针反应,考察Ni-Al合金的碱液处理条件对Raney Ni催化剂加氢性能的影响。通过SEM、XRD、ICP-OES、氢吸附、H2-TPD对Raney Ni催化剂进行表征。结果表明:无超声条件下,碱处理温度70℃,碱浓度20wt%,n(NaOH):n(Al)=1.5,碱液处理时间60 min,所制备的Raney Ni(0)催化剂具有较好的催化活性,催化剂表面存在多种类型的氢化学吸附中心,催化剂活性比表面积为9.5 m2/g;引入超声辅助制备Raney Ni,超声时间10 min,水浴温度30℃,超声功率50W,超声频率28KHz,所制备的Raney Ni(10)催化加氢活性高于未超声的催化剂RaneyNi(0)。超声作用不改变催化剂的物相,催化剂颗粒粒径更小、分布更均匀,催化剂表面更光洁,氢吸附活性位单一,活性比表面积为10.7m2/g。  将Raney Ni(10)催化剂应用于2,5-二氯硝基苯液相加氢制备2,5-二氯苯胺的反应中,考察了加氢工艺条件对2,5-二氯硝基苯加氢反应的影响,得到优化工艺条件:溶剂乙醇,2,5-二氯硝基苯用量50 g,底物浓度50wt%,催化剂用量2.5 g,反应温度60℃,反应压力1.0 MPa,搅拌速率1000 r.p.m,脱氯抑制剂为双氰胺,用量0.25g,2,5-二氯硝基苯转化率为100%,2,5-二氯苯胺的选择性达到99.7%。  对Raney Ni(10)进行套用实验,催化剂套用十次后,催化剂活性略有下降,2,5-二氯硝基苯转化率为98.4%,2,5-二氯苯胺的选择性为97.2%,表现出良好的工业应用前景。
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