1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚的研究

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邻苯二酚作为重要的有机中间体,广泛地应用于医药,农药,香料,化学助剂等方面,国内对其需求很大,但主要依赖于进口。因此有必要对邻苯二酚的合成方法进行研究。我们参考了国内外研究进展,同时考虑到自身的原料优势,选用了由1,2—环己二醇催化脱氢制备邻苯二酚的工艺路线。 本工艺路线的关键步骤是脱氢催化剂的选择,活性较好的脱氢催化剂有Pd、Pt、Ni等,考虑到催化剂的制备成本,选定了Ni作为脱氢催化剂活性组份。 首先对催化剂的载体进行了考察。通过对比实验,选定了活性碳作为催化剂的载体。以活性炭为载体,用普通浸渍法制成的催化剂效果较好。 接着探讨了不同助剂对催化剂性能的影响,发现了碱金属Na、K等有助于提高催化剂的选择性;同时还发现金属Pd、Sn、Cu等更能提高催化剂的选择性。最后选定了Na和Sn作为助催化剂,添加量分别为w(Na),2% w(Sn),1%。同时还对干燥过程的影响进行了探讨,采用了分阶段逐步干燥的方式。 在以上实验讨论的基础上,用均匀设计的方法对催化剂制备的条件进行了优化。分析比较了各因素的影响,选定Ni含量,焙烧温度,焙烧时间,活化温度,活化时间,H2用量等六个因素作为考察因素。对均匀实验的结果用程序进行了回归分析处理,发现Ni含量和焙烧温度的影响最大。接着采用了单因素实验对这两个因素进行了重点考察。通过有关实验,得到催化剂制备的较优条件为:w(Ni),12% w(Na),2% w(Sn),1%;焙烧温度673k,焙烧时间3h;还原温度643k,还原时间6h,H2用量30ml/min。 本文还对邻苯二酚的制备工艺条件进行了优化。利用单因素实验对催化剂的颗粒度、载气流量、反应温度、以及催化剂负荷进行了考察。确定了较佳的工艺条件为:催化剂粒径20~40目,反应温度623k,载气流量20ml/min,进料量0.2ml/min。在该工艺条件下,采用本文制备的催化剂,邻苯二酚的收率可达70%左右。
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