氯苯胺催化加氫反應(yīng)探討

邱志剛雍成松（.江蘇康恒化工有限公司， 江蘇 如皋 653； .江蘇恒祥化工有限責(zé)任公司， 江蘇 如皋 653）

氯苯胺催化加氫反應(yīng)探討

邱志剛1雍成松2（1.江蘇康恒化工有限公司， 江蘇 如皋 226531； 2.江蘇恒祥化工有限責(zé)任公司， 江蘇 如皋 226531）

本文主要探討分析氯苯胺催化加氫反應(yīng)，通過采用尿素沉積-沉淀方法制備Pt-Au/TiO2催化劑，觀察改性后的Pt-Au/TiO2催化性能、溫度對反應(yīng)的影響及反應(yīng)時間對Pt-Au/TiO2催化性能的影響。從實驗結(jié)果中可得知加入少量的Pt會極大的提高Pt-Au/ TiO2催化劑的活性，在50℃、1.0MPa氫氣條件下反應(yīng)時間為1h。因此用0.5%Au//TiO20.02作為催化劑，其中最佳反應(yīng)條件為50℃、1.0MPa氫氣及反應(yīng)1h。

氯苯胺；催化加氫；反應(yīng)

0　引言

氯苯胺廣泛應(yīng)用于化工產(chǎn)品、醫(yī)藥、化學(xué)試劑等領(lǐng)域中，有關(guān)氯苯胺合成的研究人們都普遍重視。當(dāng)前制備該原料有多個方法，如硫化堿還原法、催化加氫法及電化學(xué)還原法等。其中催化加氫法收率高，工藝先進，產(chǎn)品質(zhì)量佳及環(huán)境污染小，通過加入脫鹵抑制后無副反應(yīng)發(fā)生，唯一一點不足則需在較高溫度下才能使其催化活性提高。

1　實驗部分

（1）試劑與儀器 氯苯胺（含量99%，來自本文所研究公司自產(chǎn)）、氯金酸（Au含量t＞47.8%）、乙醇胺、無水乙醇、碳酸氫銨、三乙醇胺（分析純）、氣相色譜儀（安捷倫，7890A）、智能控溫儀（宇光，A1-708P）、不銹鋼反應(yīng)釜（25mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯）。

（2）Pt-Au/TiO2催化劑制備 采用沉積-沉淀水熱法以硫酸鈦水溶液為原料制得TiO載體，在一定量的去離子水中加入通過理論計算量得出的氯鉑酸和氯金酸水溶液。將一定量的200～250目自制的TiO粉體和尿素在劇烈攪拌前加入其中，待30min后開始加熱液體，直到溫度達到85℃后即可，最后恒溫放置4h后停止攪拌和加熱，放置一夜后抽濾，采用去離子水對放置后的液體進行洗滌，用AgNO檢測檢測結(jié)果。將上述所得樣品在110℃下干燥2h，再放入流動空氣中焙燒5h，溫度大約為200℃，最后得出Pt-Au/TiO2催化劑。

（3）對氯硝基苯催化加氫反應(yīng) 將一定量的對氯硝基苯、無水乙醇、催化劑加入25mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，關(guān)閉反應(yīng)釜后用氫氣置換空氣，一共2次。之后將反應(yīng)釜放置到先前設(shè)置溫度的電熱爐中，啟動攪拌，帶反映到要求程度和時間后即可取出。把反應(yīng)后的液體放入放水中過濾來迅速停止反應(yīng)。冷卻工作完成后打開反應(yīng)釜放入內(nèi)標(biāo)物癸烷，搖晃均勻后通過離心分析得出離心液，分析該液體時可采用氣象色譜。

2　結(jié)果和討論

（1）改性后的Pt-Au/TiO2催化性能（見表1） 從表1可得知，0.5% Au/TiO催化對氯硝基苯加氫的活性較低，氯硝基苯在50℃、1MPa氫氣條件下反應(yīng)lh轉(zhuǎn)化率僅為0.8%，即便增加Au含量達4%時氯硝基苯也只有3.7%。將0.5%Au/TiO2催化劑加人0.1%Pt，極大提高0.5%Au/TiO2催化劑活性，同時也提高了氯硝基苯的轉(zhuǎn)化率，從0.8到100。但卻發(fā)生了脫氯副反應(yīng)，脫氯產(chǎn)物選擇性達3.3%。氯硝基苯的轉(zhuǎn)化率在鉑含量從0.1%逐漸減少至0.02%時仍然為100%，逐漸減少脫氯產(chǎn)物。當(dāng)鉑含量為0.04%時沒有檢測到脫氯副產(chǎn)物。1.5%Au/TiO2在相同反應(yīng)條件下對氯硝基苯的轉(zhuǎn)化率為0.6%，說明Pt和Au對催化對氯硝基苯加氫有協(xié)同作用。

表1　

（2）溫度對反應(yīng)的影響 氯硝基苯轉(zhuǎn)化率和對氯苯胺選擇性會隨著反應(yīng)時間延長在50℃、1.0MPa氫氣反應(yīng)條件下會逐漸升高。在反應(yīng)lh時對氯苯胺選擇性和氯硝基苯轉(zhuǎn)化率和均達到100%，延長反應(yīng)時間至2h時產(chǎn)物生成Ⅳ一乙基對氯苯胺。進而降低氯苯胺的選擇性。需強調(diào)的是很少量的中間產(chǎn)物（<2. 9%）在整個反應(yīng)過程中都只檢測到，大家都普遍追求濃度低的羥胺。大量的熱會從不穩(wěn)定羥胺分解放出，一定程度上會促進分解反應(yīng)，引發(fā)爆炸事故。尤其過多的羥胺會出現(xiàn)縮合反應(yīng)，復(fù)雜化純化處理過程。

3　結(jié)語

在50℃、1.0MPa氫氣條件下反應(yīng)時間為1h。因此用0.5%Au//TiO20.02作為催化劑，其中最佳反應(yīng)條件為50℃、1.0MPa氫氣及反應(yīng)1h。

［1］陳莎，馬磊，盧春山，張群峰，李小年.選擇性催化加氫合成3，4-二氯苯胺的Pd/C催化劑研究［J］.工業(yè)催化，2007，09：33-37.

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邱志剛（1973- ），男，江蘇南通人，漢族，高級經(jīng)濟師，本科，研究方向：加氫工藝。