整体催化反应器应用于催化加氢合成间苯二胺的进展
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如 Ｎｉ各 种 金 属 催 化 剂 的 加 氢 活 性 对 比 结 果 见 表 ．
作 者 简 介 ： 传 平 （ ９ ２一 ， ， 北 武 汉 人 ， 教 授 ， 士 研 究 生 导 师 ． 究 方 向 ： 体催 化剂 包 １５ ）男 湖 副 硕 研 整
聚氨酯 高分子 材料 ， 用量 也逐年增 加．
１ 间苯 二 胺 的 生产 方 法
国内企业 生产 间苯二 胺 基本 上 是沿 用 铁粉 还 原法［ ， ２ 此方法是 以铁 粉 为还 原 剂 ， 酸性 溶液 中 ］ 在 将间二 硝基 苯 还 原 为 间 苯二 胺 ． 主要 反 应 式 如 其
等［ 指 出 ， 饱 和 有机 物 的催 化 加 氢 反 应 对 氢 表 ４ ］ 不
现为一 级 反应 ． 东 华 等 ［ 认 为 硝 基 化 合 物 加 氢 左 ５ ］
㈣
＋ Ｆ＋ ６ｅ ８
Ｎ ｑ
Ｎ Ｏ２
．
卫
Ｎ Ｈ＾ Ｎ
还原 过程 的速 率取 决 于氢在 催 化剂上 吸 附活化 的
整体催化反应器应用于催化加氢合成问苯二胺的进展
包 传平， 邬光东
（ 武汉 工程 大学化工与 制 药学院 ， 色化工过 程省部 共建教 育部 重点 实验 室 ， 绿 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ４
摘 要 ： 绍 了催 化 加 氢 合 成 间 苯 二胺 催 化 剂 的研 究 进 展 ， 介 以及 间苯 二 胺 的 生 产 方 法 和 用 于 间 苯 二 胺 生 产 的
下：
ＮＱ Ｎｉ， ｔ
基化 合物 加 氢反 应 过 程 比较 复 杂 ， 含 了几 个 平 包 行反应 和 连 串反 应 ， 能生 成 不 同 的加 氢 中 间 产 可
物． 在加氢 还原过 程 中 ， 与硝 基化 合 物在 催 化剂 氢
表 面的化学 吸 附 是 反应 的控 制 步骤 ［ ． ｈ ｕ ｈ ｒ ３ Ｃ ａ ｄ ａｉ ］
对 间苯二胺 在工程 材料 （ 其 是在 特 种纤 维 ） 领 尤 等 域ｌ 的应用 研究 很 活跃 ， １ 大量 用 于芳 香 聚 酰胺 和
删
此反 应是强 放热 反应 ， 温对 反 应有 利． 反 低 从
应前 后体 积 的变 化 可 以看 出 ， 高 压 力 对 反 应 有 提 利， 随着 压 力 的增 加 ， 二硝 基 苯 转 化 率增 加 ． 间 硝
第 ３ ２卷第 ７期
２１ ０ ０年 Ｏ ７月
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖ０ ． ２ Ｎｏ ７ １３ ．
Ｊ Ｗ ｕ ａ Ｉ ｓ． Ｔｅ ｈ ． ｈｎ ｎｔ ｃ．
Ｊ １ ２ ｌ ｕ． ０Ｏ
文章 编 号 ： ６ ４ ２ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ８ ０ １７ — ８ ９２ １ ） ７ ０ ５ — ４
反 应 器 ， 对催 化 加 氢 合 成 间 苯 二胺 研 究 的趋 势 进 行 了展 望 ． 并 关键词 ： 化 ； 氢 ； 催 加 间苯 二 胺 ； 二 硝 基 苯 ； 体催 化反 应 器 间 整
中 图 分类 号 ： ０ ２ ＴＱ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ — ８ ９ ２ １ ． ７ ０ ５ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ４ ２ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
收 稿 日期 ：０ ０ ４一 ８ ２ １ 一Ｏ Ｏ
酸性 介质 不 利 于氢 的 吸 附 ， 性 介 质 将 会 与 部 分 碱
质子 生成 水分 子 ． 用 于 间二 硝 基 苯 催 化 加 氢 的 常
过渡 金属催 化 剂 大 体 可 分 为 两 类 ， 类 是 贵 金属 一
催化剂 如 Ｐ 、 ｔＲ ｄ Ｐ 、 ｈ等 ； 另一类 是非 贵金属催 化剂
酸碱性 对硝 基化 合 物 的加 氢 还原 反应 速度 也有 明 显 的影 响 ， 中以 中性 介 质 中 的反应 速度 为 最快 ， 其
后加纯 碱 中和至 ｐ 值为 ８ ． ． 后经 过 滤 ， Ｈ ～８ ５ 然 水
洗滤渣 ， 将滤液 与洗 涤 液合 并后 在 减压 下浓 缩 、 蒸 馏 得凝 固点约 为 ６ ２℃ 的间苯二胺 ， 收率 为 ７ ％ ． ５ 此方法 技 术 成熟 ， 艺 简单 ， 生 产 成 本 高 ， 工 但 收率 低， 产生 大量 含 有 芳 胺 的有 毒 铁 泥 ， 水 难 处 理 ， 废
Ｏ 引 言
间苯 二胺 ， 名 间二 氨 基 苯 ， 又 白色 针 状 晶体 ． 其 是一种 重 要 的有 机 化 工 原 料 ， 染 料 工 业 被 广 在
严重 污染 环境 ， 工人 劳 动强 度 大． 化学 还原 法 相 与
比较 ， 化 加 氢法 具 有 生 产 能 力 大 ， 品 收 率 高 ， 催 产
速率． 只有那些 既能 容纳 氢 ， 能容 纳被 加 氢物 的 又
） ３
＋ ２ ｅＯＨ）＋ Ｈ， — 示 催化 活性 ， 因此 ， 化 加 催 氢反应 速度 正 比于 催 化 剂 的活 性 中心 数 目， 正 也
比于催化 剂 的用 量． 由此 可见 ， 化 剂 的性质 及 用 催
首先 向还原 釜 中加 入 一 定 量 的 回 收洗 涤 液 ， 搅拌下 加人 铁 粉 和 盐 酸 ， 温 活 化 后 滴 加 间 二硝 升
基 苯 进 行 还 原 反 应 ， 度 控 制 在 ９ ～ １ ２℃ ； 应 温 ８ ０ 反
量将是 间二 硝 基 苯 加 氢反 应 的决 定 因素． 质 的 介
质量好 ， 成本低 ， 三废 少 ， 利 于保护 环 境等 优 点 ， 有
因此 日益 受 到 重 视． 由间 二 硝基 苯 催 化 加 氢 生 产 间苯二胺 的化学 反应 方程式 如下 ：
泛用作偶 氮染料 、 皮染 料 、 毛 活性 染料 和硫化 染 料 的 中间体 ； 外 ， 用 于 媒 染 剂 、 发 剂 、 色剂 、 另 还 染 显 橡 胶配 合 剂 、 氧树 脂 固化 剂 、 油 添加 剂 、 泥 环 石 水 促 凝剂 以及金属 溶解 剂 等 的合成 ． 些 年来 ， 近 国外
作 者 简 介 ： 传 平 （ ９ ２一 ， ， 北 武 汉 人 ， 教 授 ， 士 研 究 生 导 师 ． 究 方 向 ： 体催 化剂 包 １５ ）男 湖 副 硕 研 整
聚氨酯 高分子 材料 ， 用量 也逐年增 加．
１ 间苯 二 胺 的 生产 方 法
国内企业 生产 间苯二 胺 基本 上 是沿 用 铁粉 还 原法［ ， ２ 此方法是 以铁 粉 为还 原 剂 ， 酸性 溶液 中 ］ 在 将间二 硝基 苯 还 原 为 间 苯二 胺 ． 主要 反 应 式 如 其
等［ 指 出 ， 饱 和 有机 物 的催 化 加 氢 反 应 对 氢 表 ４ ］ 不
现为一 级 反应 ． 东 华 等 ［ 认 为 硝 基 化 合 物 加 氢 左 ５ ］
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还原 过程 的速 率取 决 于氢在 催 化剂上 吸 附活化 的
整体催化反应器应用于催化加氢合成问苯二胺的进展
包 传平， 邬光东
（ 武汉 工程 大学化工与 制 药学院 ， 色化工过 程省部 共建教 育部 重点 实验 室 ， 绿 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ４
摘 要 ： 绍 了催 化 加 氢 合 成 间 苯 二胺 催 化 剂 的研 究 进 展 ， 介 以及 间苯 二 胺 的 生 产 方 法 和 用 于 间 苯 二 胺 生 产 的
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基化 合物 加 氢反 应 过 程 比较 复 杂 ， 含 了几 个 平 包 行反应 和 连 串反 应 ， 能生 成 不 同 的加 氢 中 间 产 可
物． 在加氢 还原过 程 中 ， 与硝 基化 合 物在 催 化剂 氢
表 面的化学 吸 附 是 反应 的控 制 步骤 ［ ． ｈ ｕ ｈ ｒ ３ Ｃ ａ ｄ ａｉ ］
对 间苯二胺 在工程 材料 （ 其 是在 特 种纤 维 ） 领 尤 等 域ｌ 的应用 研究 很 活跃 ， １ 大量 用 于芳 香 聚 酰胺 和
删
此反 应是强 放热 反应 ， 温对 反 应有 利． 反 低 从
应前 后体 积 的变 化 可 以看 出 ， 高 压 力 对 反 应 有 提 利， 随着 压 力 的增 加 ， 二硝 基 苯 转 化 率增 加 ． 间 硝
第 ３ ２卷第 ７期
２１ ０ ０年 Ｏ ７月
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Ｊ Ｗ ｕ ａ Ｉ ｓ． Ｔｅ ｈ ． ｈｎ ｎｔ ｃ．
Ｊ １ ２ ｌ ｕ． ０Ｏ
文章 编 号 ： ６ ４ ２ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ８ ０ １７ — ８ ９２ １ ） ７ ０ ５ — ４
反 应 器 ， 对催 化 加 氢 合 成 间 苯 二胺 研 究 的趋 势 进 行 了展 望 ． 并 关键词 ： 化 ； 氢 ； 催 加 间苯 二 胺 ； 二 硝 基 苯 ； 体催 化反 应 器 间 整
中 图 分类 号 ： ０ ２ ＴＱ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ — ８ ９ ２ １ ． ７ ０ ５ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ４ ２ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
收 稿 日期 ：０ ０ ４一 ８ ２ １ 一Ｏ Ｏ
酸性 介质 不 利 于氢 的 吸 附 ， 性 介 质 将 会 与 部 分 碱
质子 生成 水分 子 ． 用 于 间二 硝 基 苯 催 化 加 氢 的 常
过渡 金属催 化 剂 大 体 可 分 为 两 类 ， 类 是 贵 金属 一
催化剂 如 Ｐ 、 ｔＲ ｄ Ｐ 、 ｈ等 ； 另一类 是非 贵金属催 化剂
酸碱性 对硝 基化 合 物 的加 氢 还原 反应 速度 也有 明 显 的影 响 ， 中以 中性 介 质 中 的反应 速度 为 最快 ， 其
后加纯 碱 中和至 ｐ 值为 ８ ． ． 后经 过 滤 ， Ｈ ～８ ５ 然 水
洗滤渣 ， 将滤液 与洗 涤 液合 并后 在 减压 下浓 缩 、 蒸 馏 得凝 固点约 为 ６ ２℃ 的间苯二胺 ， 收率 为 ７ ％ ． ５ 此方法 技 术 成熟 ， 艺 简单 ， 生 产 成 本 高 ， 工 但 收率 低， 产生 大量 含 有 芳 胺 的有 毒 铁 泥 ， 水 难 处 理 ， 废
Ｏ 引 言
间苯 二胺 ， 名 间二 氨 基 苯 ， 又 白色 针 状 晶体 ． 其 是一种 重 要 的有 机 化 工 原 料 ， 染 料 工 业 被 广 在
严重 污染 环境 ， 工人 劳 动强 度 大． 化学 还原 法 相 与
比较 ， 化 加 氢法 具 有 生 产 能 力 大 ， 品 收 率 高 ， 催 产
速率． 只有那些 既能 容纳 氢 ， 能容 纳被 加 氢物 的 又
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＋ ２ ｅＯＨ）＋ Ｈ， — 示 催化 活性 ， 因此 ， 化 加 催 氢反应 速度 正 比于 催 化 剂 的活 性 中心 数 目， 正 也
比于催化 剂 的用 量． 由此 可见 ， 化 剂 的性质 及 用 催
首先 向还原 釜 中加 入 一 定 量 的 回 收洗 涤 液 ， 搅拌下 加人 铁 粉 和 盐 酸 ， 温 活 化 后 滴 加 间 二硝 升
基 苯 进 行 还 原 反 应 ， 度 控 制 在 ９ ～ １ ２℃ ； 应 温 ８ ０ 反
量将是 间二 硝 基 苯 加 氢反 应 的决 定 因素． 质 的 介
质量好 ， 成本低 ， 三废 少 ， 利 于保护 环 境等 优 点 ， 有
因此 日益 受 到 重 视． 由间 二 硝基 苯 催 化 加 氢 生 产 间苯二胺 的化学 反应 方程式 如下 ：
泛用作偶 氮染料 、 皮染 料 、 毛 活性 染料 和硫化 染 料 的 中间体 ； 外 ， 用 于 媒 染 剂 、 发 剂 、 色剂 、 另 还 染 显 橡 胶配 合 剂 、 氧树 脂 固化 剂 、 油 添加 剂 、 泥 环 石 水 促 凝剂 以及金属 溶解 剂 等 的合成 ． 些 年来 ， 近 国外