一、加氢过程的反应热计算
二、加氢连续化中的关键问题
2.1加氢催化剂的开发及选用
加氢常用的催化剂有钯碳、雷尼镍、德国6504K、C207(铜类)催化剂、KT-02镍催化剂等。现将各催化剂的优缺点陈列如下,供同行参考:
钯碳最贵,3%的价格为2万元/公斤左右;雷尼镍价格为20万元/吨左右;6504K催化剂为30万元/吨;C207催化剂价格不详,但因其主要催化成份为铜,估计是这里面最便宜的;KT-02型镍催化剂价格在40万元左右。(2)从活性上分析钯碳反应温度很低,在常温下也可以催化反应;KT-02镍催化剂在40左右就可以进行催化;雷尼镍催化反应温度稍高,60度左右;6504K催化反应温度在80度左右;C207催化反应温度一般不低于150度。KT-02型镍催化剂150摄氏度下空气中不自燃;6504K也可以在空气中120摄氏度下保存;钯碳常温下暴露在空气中容易自燃;雷尼镍暴露在空气中容易着火。钯碳活性太高,在多基团的时候选择性低,生成副产物;KT-02型镍催化剂选择性很好;雷尼镍加氢选择性比钯碳要好,但是比KT-02稍差;C207选择性很好。KT-02和6504K在使用前都不需要活化,直接投入反应体系即可进行催化;钯碳不需要催化,但是必须密封隔绝空气保存;雷尼镍和C207使用前必须先进行活化,用碱处理溶去铝方可投入反应进行催化,而且雷尼镍在保存时也必须隔绝空气。催化加氢完毕后,必须将产物与催化剂进行分离,从分离难易程度来看:KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳,C207一般用于固定床加氢,分离不存在太大的问题。KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳>C207。这里综合考虑反应过程中的失活及后分离过程中的损失。KT-02重复使用次数不少于100次;雷尼镍重复使用次数在70次左右;6504K重复使用次数为30-35次;C207在固定床上使用;一般用一段时间后重新换新催化剂;具体使用次数不好估计,钯碳一般在使用后需要进行活化。钯碳、KT-02、6504K、C207为负载型催化剂,雷尼镍为镍铝合金。以上催化剂不能满足连续化要求时,需要开发个性化的加氢催化剂。2.2常用固定床反应器实现连续化,下图是典型的固定床反应器三、工艺设计及优化