苯选择加氢制环己烯的研究

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环己烯是一种重要的有机化工原料,可广泛应用于农药、医药、饲料添加剂、聚酯、农用化学品和其他一些化工产品的生产。它最大的价值在于水合制环己醇后,能够用于生产环己酮和己二酸。因此,苯选择加氢制环己烯催化剂的研究引起了各国的高度重视。日本旭化成公司于1989年率先将该技术应用于工业化,我国也于1995年引进了该生产线。但是该技术的核心-催化剂制备仍掌握在日本手里,因此开展苯选择加氢制环己烯催化剂的研究,开发具有我们自己知识产权的催化体系,对于实现环己烯的规模化生产具有十分重大的意义。本论文首先用沉淀法制备了负载型钌基催化剂,考察了不同载体对催化剂性能的影响,并在此基础上考察了不同助剂对苯部分加氢反应的影响。通过研究表明,在以ZrO2为载体,Fe为助剂且Fe/Ru=16%时催化效果最好,此时苯的转化率为49.68%,环己烯的选择性为39.97%。随后用沉淀法制备了非负载型钌基催化剂,分别考察了Zn和La为助剂时对催化剂性能的影响。结果表明,在Zn含量为5%(wt)或La含量为8%(wt)时反应效果较好。分别考察了无机添加剂ZnSO4·7H2O加入量、分散剂ZrO2加入量、催化剂用量、水/苯、反应压力以及反应温度对苯选择加氢制环己烯的影响。得出较佳操作条件为(苯用量为10ml):ZnSO4·7H2O用量为4.0g, ZrO2加入量为1g,催化剂用量为0.2g,水/苯(体积比)为3,反应压力为5.0MPa,反应温度为150℃。.采用化学还原法制备了非晶态合金Ru-Fe-B/ZrO2催化剂,考察了还原剂NaBH4浓度和预处理时间对催化剂性能的影响。得出最佳的还原剂NaBH4浓度为2.50mol/l,最佳催化剂预处理时间为18小时。最后利用XRD、物理吸附仪以及激光粒度分析等方法对催化剂进行表征探讨了催化剂的活性物相,活性中心的性质以及催化剂的表面积、孔结构、孔分布与苯的转化率以及环己烯选择性之间的关系。
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