催化氫化適用于大規(guī)模和連續(xù)化生產(chǎn)保供,在工業(yè)上有重要用途集聚。例如,石油裂解氣中的乙炔和丙炔等通過鈀催化部分氫化範圍和領域,可生產(chǎn)高純度的乙烯和丙烯。在油脂工業(yè)中將液態(tài)油氫化為固態(tài)或半固態(tài)的脂肪各項要求,生產(chǎn)人造奶油或肥皂工業(yè)用的硬化油更高要求。
催化氫化中最常出現(xiàn)的問題就是反應(yīng)慢,甚至反應(yīng)停止新技術,必須過濾出催化劑共同學習,濾液補(bǔ)加新催化劑才能繼續(xù)反應(yīng)∩钊??偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)效高,催化反應(yīng)慢的原因主要有三個(gè)方面:
底部結(jié)構(gòu)
底物結(jié)構(gòu)氫化的難易程度是影響反應(yīng)速度的內(nèi)在因素。底物結(jié)構(gòu)中基礎,氫化難易主要受官能團(tuán)的影響性能。常見官能力中,酰氯還原為醛和硝基還原為氨基最容易發(fā)生對外開放,次之為炔還原為烯技術創新、酮還原為醇和腈還原為甲胺等,而苯環(huán)還原為環(huán)己烷和酸還原為醇最難資料。
相同官能團(tuán)時(shí)設施,底物結(jié)構(gòu)的其它部分也影響反應(yīng)難易。比如酮還原為醇時(shí)堅定不移,酮附近的碳支鏈少的底物更容易還原組合運用。在工藝研究時(shí),底物的結(jié)構(gòu)取決于反應(yīng)路線迎難而上,一般不作為工藝優(yōu)化的重點(diǎn)積極。
催化劑的活性
不同的催化劑在反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的活性。催化氫化中常用的催化劑是鈀碳和雷尼鎳堅持先行,兩者都有比較好的活性產業,適用于大多數(shù)底物。醋酸鈀和鉑碳這些在實(shí)驗(yàn)室使用比較多情況較常見,活性很高可持續。
大宗工業(yè)化中常用的銅鉻等催化劑一般活性比較差,需要更高的反應(yīng)條件體製。常用且應(yīng)用的價(jià)值的催化劑有限構建,選擇范圍不大,一般也不作為工藝優(yōu)化重點(diǎn),但也例外覆蓋。比如舉例所給出的苯乙酮類化合物氫化時(shí)異常狀況,同為10%鈀碳,不同型號(hào)之間區(qū)別很大高效,反應(yīng)速度經(jīng)常差別在2-20倍之間變化應用創新。
至于每種鈀碳型號(hào)之間的區(qū)別,應(yīng)該和生產(chǎn)鈀碳時(shí)的工藝有關(guān)機構,同含量的不同型號(hào)對(duì)一部分化合物有較好的催化效果的特性,對(duì)一部分效果較差。選擇的依據(jù)除了咨詢供應(yīng)商外基礎,主要是實(shí)驗(yàn)篩選共同,篩選出適合的催化劑。
反應(yīng)條件
反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)速度的影響比較簡(jiǎn)單經過,高溫高壓和高速攪拌可以加快反應(yīng)進(jìn)程簡單化。由于設(shè)備和安全性限制,反應(yīng)條件不可能無限提高明確了方向。
溫度一般不能超過溶劑沸點(diǎn)系統性,合適的范圍在25-80度之間;壓力一般越低越好單產提升,保持在1-30atm比較合適傳遞;攪拌不宜太快,越慢越平穩(wěn)勞動精神,一般在150-300轉(zhuǎn)/分鐘比較合適開展攻關合作;溶劑多用甲醇、乙醇預下達、四氫呋喃的有效手段、乙酸、乙酸乙酯和水方案,主要是保證產(chǎn)物和原料在溶劑中盡可能全溶關鍵技術。
溶劑對(duì)反應(yīng)速度的影響次于溫度、壓力和攪拌速度深入,主要考慮溶劑的可操作性技術研究、安全性和回收率;催化劑是催化氫化反應(yīng)中成本控制的重點(diǎn)開展研究,要求催化劑便宜且用量小姿勢。雷尼鎳因價(jià)格便宜,一般用量在10-30%之間培養,可回收套用交流研討;鈀碳因價(jià)格貴更加完善,一般用量在3-10%之間,必須回收套用相對較高,每次套用前可能需要對(duì)回收的催化劑進(jìn)行活化資源配置,使用時(shí)需補(bǔ)加部分新催化劑信息。