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加氢反应资源合集2020-10-02

加氢反应的类型有:

  • 芳环上硝基的加氢还原生成芳胺
  • 含卤类硝基化合物的催化加氢
  • 硝基苯催化加氢氢合成对氨基苯酚
  • 胺酮缩合加氢反应
  • 氰基的加氢反应
  • 含氧化合物的加氢(如:酮的加氢,酯的加氢,酸的加氢,酰氯的加氢)
  • 烯烃及其衍生物的加氢
  • 炔烃和共轭双烯烃的加氢
  • 含氮化合物的加氢
  • 油脂加氢
  • 加氢裂解、重整等石油化工
  • 杂环化合的加氢

反应类型
  加氢过程可分为两大类: ①氢与一氧化碳或有机化合物直接加氢,例如一氧化碳加氢合成甲醇,己二腈加氢制己二胺②氢与有机化合物反应的同时,伴随着化学键的断裂,这类加氢反应又称氢解反应,包括加氢脱烷基、加氢裂化、加氢脱硫等。例如烷烃加氢裂化,甲苯加氢脱烷基制苯,硝基苯加氢还原制苯胺,油品加氢精制中非烃类的氢解:RSH+H2─→RH+H2S 非烃类含氮化合物最难氢解;在同类非烃中分子结构越复杂越难氢解。
加氢催化剂主要有四类:①金属催化剂,常用的是第八族过渡元素,如加氢反应釜
雷尼镍、镍-硅藻土、铂-氧化铝、钯-氧化铝等。这类催化剂活性高,几乎可用于所有官能团的加氢。②金属氧化物催化剂,如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铜-氧化锌、氧化铜-氧化锌-氧化铬、氧化铜-氧化锌-氧化铝等,主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氢。③金属硫化物催化剂,如镍-钼硫化物、钴-钼硫化物、硫化钨、硫化钼等,通常以γ-氧化铝为载体,主要用于含硫、含氮化合物的氢解反应,部分硫化的氧化钴-氧化钼-氧化铝催化剂常用于油品的加氢精制。④络合催化剂,如RhCl[P(C6H5)3]3,主要用于均相液相加氢。

过程条件
加氢反应是可逆、放热和分子数减少的反应,根据吕·查德里原理,低温、高压有利加氢反应釜于化学平衡向加氢反应方向移动。加氢过程所需的温度决定于所用催化剂的活性,活性高者温度可较低。对于在反应温度条件下平衡常数较小的加氢反应(如由一氧化碳加氢合成甲醇),为了提高平衡转化率,反应过程需要在高压下进行,并且也有利于提高反应速度。采用过量的氢,不仅可加快反应速度和提高被加氢物质的转化率,而且有利于导出反应热。过量的氢可循环使用。常用的加氢反应器有两类:一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程,如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行,过程可以是间歇式的,也可以是连续的。间歇液相加氢常采用具有搅拌装置的压力釜或鼓泡反应器。连续液相加氢可采用涓流床反应器或气、液、固三相同向连续流动的管式反应器。另一类反应器用于气相连续加氢过程,如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等,反应器的类型可以是列管式或塔式。在高温、高压下,氢与钢材中的碳原子能化合生成甲烷,使钢材变脆,称为氢蚀。故高压加氢的反应器,必须采用合金钢材。氢是易燃、易爆物质,加氢过程必须考虑安全措施。

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