所在地：	天津市	技术领域：	新技术
法人单位：	河北工业大学

硝基苯液相催化加氢生产苯胺技术

催化是各种化工生产的核心技术，催化过程大概占所有化学过程的80%，现代化学工业的发展离不开催化科学的发展和催化剂的广泛应用。当前社会发展的主要趋势是“节能减排”，因而推行绿色环保、节能的催化剂生产路线是势在必行的。合适的催化方法可以大大降低产品成本，提高产品质量和收率，同时可以合成一些其它方法不能制备的产品。

苯胺是重要的化工原料，广泛应用于染料、医药、农药等的合成中。传统的苯胺生产方法是硝基苯Fe粉还原法，每生产1t苯胺将产出2.2t Fe₃O₄，环境污染较大，并且这种方法还存在设备易腐蚀、难连续化生产、效率低、产品分离难等缺点。硝基苯液相加氢制备苯胺是一条节能且环境友好的生产路线，也是目前应用最广泛的苯胺生产方法，其核心是研制高效的加氢催化剂。常用的加氢催化剂有Raney（如Raney Ni，Raney Cu等）金属催化剂和负载型贵金属（如Pd/C，Pt/Al₂O₃等）催化剂，前者对苯胺选择性差且存在环境污染问题，后者催化剂成本高。因此，开发一种廉价、高效和环境友好型硝基苯液相加氢催化剂具有重要意义。

本项目设计并制备了一种硝基苯液相加氢间歇制苯胺的固体催化剂，该催化剂是一种绿色、安全的新型催化材料，具有独特的结构和较高的表面活化能，能保证其有更多的活性位吸附并活化反应物硝基苯，使得反应具有高的硝基苯转化率和苯胺选择性。

硝基苯加氢是一个放热反应，催化剂主要是通过电子因素和结构因素两个方面对反应产生影响。该项目利用多种表征方法确定了催化剂的物理化学性能（结构，组成，比表面积，热稳定性等），对催化剂的制备条件（制备方法，制备反应原料，制备温度，制备时间，制备反应体系的pH值等）和催化反应工艺条件（催化剂用量，氢气压力，反应温度，反应时间等）进行了考察，并确定了优化的催化剂制备和反应工艺条件，在优化的反应条件下，硝基苯液相加氢的转化率和苯胺的选择性均可以达到100%。

硝基苯加氢合成苯胺反应为放热反应，反应焓随着温度的升高而增加，提高反应温度有利于提高反应速率，然而过高温度会导致加氢过度，增加反应副产物，并会提高对催化剂的热稳定性要求。硝基苯加氢反应具有一定的诱导期，反应时间小于诱导期，催化剂不能达到很好的利用率；而反应时间过长,则会使催化剂的利用效率下降。对于不饱和化合物液相催化加氢反应，氢气压力会影响氢气在反应介质中的溶解度、原料的加氢反应速率以及反应的选择性。

本工艺已经进行多年深入研究，解决了上述这些问题，在国内外发表相关科技论文十余篇，申请发明专利两项。催化剂的成本和活性已达到了工业标准，并在河北某工厂进行了中试实验，达到和小试相当效果。