影响催化剂活性因素

钯碳催化剂
影响催化剂活性因素
一．以下原因可使催化剂活性下降：
1.非可逆：
a.半融
b.化学成份变化
c.化合物有生成
d.破碎或剥落
e.附着了反应产物及其它物质
2.可逆：
a.暂时地生成化合物
b.吸咐
3.中毒：
a.毒化作用分阶段进行，催化剂的中毒程度逐渐增加，继而失去大部份活性，以至最终完全失去催化作用，此种现象称为阶段性中毒或累积中毒。

b.由于有过量的催化剂毒物，对A反应虽然失去活性，但对B反应仍能很好地保持其活性，此种现象称为选择性中毒。

c.使Ni催化剂发生中毒的含卤化合物有：CHCl3 C4H4Cl(OH) CH2=CHCH2Br C2H5I
C6H5Cl C2H5Br NaI KI 等。

d.使催化剂中毒的有机胺强度顺序：
2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺
e.水的毒化作用：苯核在加压下，在Ni催化剂上进行液相加氢时，如果有水存在，反应会减慢。

如果用铂属催化剂，则反应加速。

二．催化剂颗粒的作用：催化剂颗粒的外形尺寸，对液相反应有很大的影响，颗粒尺寸小，愈容易促进反应。

将催化剂磨细就可提高1.5～2.0倍以上的活性。

三．使3gNi催化剂的加氢能力（对苯的）减半时所需的毒物量：
噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100mg 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg
四．不同含量钯炭对硝基苯（在乙酸中）的加氢作用：
1％（500＋5）相对速度 7.6 3％（166＋5）相对速度 3.5
5％（100＋5）相对速度 1.8 10％（50＋5）相对速度 1.2
0.5％以下，效率会迅速下降，实际上可用1％以上钯炭。

五．对催化反应有利物质：
a.吡啶和硝基苯在Ni催化加氢时，如添加少量乙酸，对反应有促进作用。

b.轻金属（如Be）和碱土金属化合物，不仅对催化剂没有毒化作用，有时还能提高选择性和活性。

六．非贵金属催化剂用量比贵金属催化剂用量大的道理：
非贵金属催化剂有很强的吸咐作用，由于它的结合力强，可以吸咐的气体不能很快的脱附，因而单位时间内的反应量小，为了加快反应速度，必须用大量的催化剂。

实际上铂属催化剂只需2～5％，而Ni等催化剂必须用30～50％就是这道理。

高压催化加氢的详细步骤和方法
高压催化加氢的详细步骤和方法如下:
1、冲洗釜
2、开釜投入底物
3、关釜，溶解在溶剂中的加氢催化剂通过漏斗加料装置加入釜中，取下进料装置，接上氢气铜管，关闭进气口和出气口
4.用高压氮气置换三次,用氢气再置换三次.(置换压力不超过2Mpa)
5、调节减压阀为x个大气压
6、打开进气口，调节釜内压力为5公斤左右，关闭进气口，打开出气口，调节釜内压力约为2公斤左右，关闭出气口；再次打开进气口，调节釜内压力为5公斤左右，关闭进气口，保持约15分钟，看看釜压有没有变化，考察釜的气密性；打开出气口，调节釜内压力为2公斤，关闭出气口；再次打开进气口调节压力为加氢压力打开搅拌，稍许升高釜内温度，因为放热后面反应温度升高须用夹套冷却水调节温度，间隔记录温度和压力的变化，直至压力不再变化为止。

（在加氢过程中，应不断地补加氢气，具体的补加程序为：压力从x1降到x2，打开进气阀调节釜内压力重新为 x1公斤，关闭进气阀，同时记录补加的氢气量）
7、反应完毕，关闭氢气瓶总阀，打开釜的出气阀，调节釜内压力为3公斤左右，关闭出气阀，打开进气阀，再关闭进气阀，打开出气阀，调节釜内压力为3公斤左右，关闭出气阀，直至减压阀的压力值达到安全，取下进气装置。

8、接上出料装置，打开进气阀把里面的料液压出来。

催化氢化反应的安全操作
★催化氢化反应在哪里进行？手续如何？
1、低于2个psi的催化氢化反应在自己所在的通风柜内进行，一般不须办手续。

可用氧气袋或气球去充气。

气球最好用双层、3层、甚至4层。

我们测过：连套4层的气球，充装到4立升的体积，也不足2个psi，非常安全。

压力换算：1个psi约等于0.068大气压。

具体压力换算如下：
A： 1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）
=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2） =0.0098大气压（atm）
B： 1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/
厘米2（kg/cm2） =0.0689巴（bar）=0.068大气压（atm）
C： 1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）
=14.696磅/英寸2（psi）=1.0333巴（bar）
D： 1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）
1毫米汞柱（mmHg）=133.322帕（Pa）
压力 1巴（bar）=105帕（Pa）
1托（Torr）=133.322帕（Pa）
1工程大气压=98.0665千帕（kPa）
1达因/厘米2（dyn/cm2）=0.1帕（Pa）
2、其余带压力的催化氢化反应应在专门的氢化室进行。

必须双人操作，至少一人是操作老练的员工，操作前都要细读《氢化仪操作规程》和《高压釜使用操作规程》。

先要详细登记，并服从氢化室管理员的安排。

超过1公升的高压釜，要按危险反应申报办理；正常作息时间外进入氢化室作业的，要向安全监察部申请，填报《氢化室特殊情况作业申请报告》，经批准后才能允许进入作业。

氢化瓶压力不得超过55psi，温度不得超过60-80℃（80℃时的压力不得超过50psi）。

高压釜的温度不得超过180℃，压力不得超过10MPa。

催化剂如何安全使用和处理？
常用的催化剂主要有：Pd-C（钯碳，通常有5%和10%两种）、Pd(OH)2和Raney Ni，这些催化剂的燃烧危险性起源于：它们同有有机溶剂蒸汽的空气摩擦时极容易起火星，进而引起有机溶剂燃烧。

这句话需要特别深刻理解，并体现在以下四个操作阶段：
1：当容器内已盛有醇、醚、烃等有机溶剂时，这些有机溶剂的蒸气就弥漫在液面上方，当加入的催化剂下落时，在空中同含有有机蒸气的空气摩擦，就有火星出现，开始在瓶口闪烁，如再不小心会引燃下面的有机溶剂或反应液，发生火灾。

加料时的着火危险性：Pd-C ＞ Pd(OH)2 ＞ Raney Ni（通常用醇或水浸泡着）。

解决方法（避免干的催化剂同有有机溶剂蒸汽的空气摩擦）：
A、先加催化剂，再加溶剂和反应底物。

B、如果已加了有机溶剂，要是反应不忌水，可用水拌湿催化剂再加入，比较安全。

也可以用相应的溶剂拌湿催化剂后再加入。

C、如果已加了溶剂，可以向容器放入氮气或氩气等惰性气体后马上加入催化剂。

2：用橡皮管或玻璃管从高压釜内抽取反应液，在快要抽干时，提前解除真空，否则，含有有机蒸气的空气同管壁上的遗留催化剂摩擦，也会起火星，引起燃烧。

也可以在快要抽干时，立即加入相应溶剂冲洗釜内壁，把釜内壁和管内壁的遗留催化剂全部抽到接受瓶中。

所以一定要有两个人在场。

3：抽滤的安全操作。

有很多火灾在抽滤操作过程中容易发生。

抽滤时的燃烧危险性：Raney Ni ＞ Pd-C ＞ Pd(OH)2
工业生产可以用氮气压滤的安全方法。

实验室里就没有那个条件了，特别是抽滤有Raney-Ni催化剂的反应液，抽干了，就创造了催化剂同含有有机蒸气的空气摩擦的燃烧条件。

抽得太干肯定是要起火星的，肯定就是100%。

所以，遇上这种操作，一定要有两个人在场，其中一个人为帮手：快要抽干时，马上接着加反应液和相应空白溶剂，或提早拔除真空橡皮管解除真空。

一个人操作，通常是顾得了这头顾不了那头。

另外即使不小心起点火星也不用怕，起点火星是常有的事，但是起火星时一定要立即停止抽滤，可以用湿布捂的方法或用水灭或拿出过滤漏斗另外放置处理，千万不能用有机溶剂去灭, 也不能将有火星的催化剂往废液桶中扔. 小火时，不需要用灭火机，否则会把辛苦得来的成果搞得一团糟。

因此，在抽滤前要事先准备一块湿布和一杯水，以备急用。

起火星时一定要镇静，利索处理，是非常正常的事，不足为怪。

4、催化剂用后，包括过滤纸、硅藻土、抽料管，一律及时交给氢化室的管理员，不能乱扔，也不得去向不明。

除合全外，领用催化剂，只能到氢化室的管理员那儿登记领取，仓库不给领取上述危险催化剂。

高压催化加氢的详细步骤和方法
1、冲洗釜
2、开釜投入底物
3、关釜，溶解在溶剂中的钯/炭催化剂通过漏斗加料装置加入釜中，取下进料装置，接上氢气铜管，关闭进气口和出气口
4、关闭减压阀，全部打开氢气瓶总阀
5、调节减压阀为18个大气压
6、打开进气口，调节釜内压力为5公斤左右，关闭进气口，打开出气口，调节釜内压力约为2公斤左右，关闭出气口；再次打开进气口，调节釜内压力为5公斤左右，关闭进气口，保持约15分钟，看看釜压有没有变化，考察釜的气密性；打开出气口，调节釜内压力为2公斤，关闭出气口；再次打开进气口调节压力为加氢压力（约为15公斤），打开搅拌，稍许升高釜内温度，因为放热后面反应温度升高须用夹套冷却水调节温度，间隔记录温度和压力的变化，直至压力不再变化为止。

（在加氢过程中，应不断地补加氢气，具体的补加程序为：压力从15降到10 ，打开进气阀调节釜内压力重新为 15 公斤，关闭进气阀，同时记录补加的氢气量）
7、反应完毕，关闭氢气瓶总阀，打开釜的出气阀，调节釜内压力为3公斤左右，关闭出气阀，打开进气阀，再关闭进气阀，打开出气阀，调节釜内压力为3公斤左右，关闭出气阀，直至减压阀的压力值达到安全，取下进气装置。

8、接上出料装置，打开进气阀把里面的料液压出来。

催化氢化反应安全操作经验原则
1．催化剂领用量应遵循按需领用的原则:
需要多少领多少，要避免一次领用过多，长期放置不用，而导致催化剂活性降低甚至失活，或者干燥失水甚至自燃。

暂时存放须用氮气保护。

2．的检查与使用
（1）实验室里进行催化氢化反应，实施前必须仔细检查所用，不得使用有明显破损、有裂痕以及有大气泡的玻璃；
（2）对所使用的氢气袋子必须用氮气检查是否漏气，不得使用漏气的氢气袋子；
（3）检查所用的胶管是否老化、不可用、以及接头处是否松动；
对于使用高压釜进行的催化氢化反应，初次使用高压釜前必须有专人进行培训。

使用前必须按规定逐项检查，主要内容包括：
（1）场地是否整洁有序，避免摆放杂乱导致的安全隐患；
（2）氢气及氮气的压力表头使用前必须进行打压试验，确认正常后方可使用；
（3）氢气及氮气钢瓶压力；
（4）管路是否有裂纹，是否畅通；
（5）各阀门是否漏气，并对确认其开/关状态；
（6）热电耦计是否正常可用，线路是否完好不露电，插热电偶时注意插到底，使之真实反应体系等；
3．投料：向容器中加入和原料，搅拌溶解后，向容器中吹入氮气一段时间，使体系处于惰性气氛中，再加入催化剂。

加入催化剂的动作要快，以尽可能减少催化剂自燃并引燃的可能性。

或者先将催化剂加到中再一起转入反应器，再加入主原料，但因为体系呈黑色难以观察。

4. 置换体系：用真空抽尽体系中的空气后，用氮气袋向体系中通入氮气，再抽尽氮气，如此重复操作3-5次，然后再抽尽氮气，用氢气袋通入氢气，如此重复操作2-3次，最后通入氢气进行反应。

在高压釜中，要求置换次数均要多一些。

5. 反应中间取样：取样前，先用氮气置换体系2－3此，或者吹入氮气一段时间后再用滴管取样（高压釜取样是用氮气由压料口压出的）。

6. 后处理:
反应完毕，氮气置换体系，使体系处于惰性气氛中，抽滤，滤饼用淋洗2-3次，及时用乙醇或水液封，并尽快回收。

使用过的催化剂还有较高活性，加上有残留，也可能引起自燃，操作时也应小心。

7. 清理场地：
反应后完毕及时清理场地，对于粘有钯碳的吸水纸等杂物，必须妥善处理。

附有较多钯碳的杂物，须用水浇湿后及时转移。

钯炭催化剂烘干操作步骤
所用设备、气体
带冷却装置的真空干燥箱，物料盘（数个），蒙布，氮气
步骤
1 料盘进料。

2 用蒙布盖好物料。

3 关闭真空干燥箱门，开始抽真空
4 升温至70ºC，恒温3小时。

5 升温至80ºC，恒温8小时
6 关闭热源，通冷却水，随炉冷却，降至常温。

7 通氮气保护至常压，开门出料。

一关于贵金属催化剂的价格
1、贵金属催化剂中价值最高的原料就是贵金属，瑞科公司的贵金属催化剂原料涉及钯、铂、钌。

2、贵金属为期货市场交易，价格随行就市，国内贵金属价格每周工作日的上午10：30公布，我们依据实时价格购买原料，同时为询盘的客户报价。

3、由于贵金属价格具有波动性，通常我们给您的价格保留2天，如果超过这个时间，您可以随时重新询价。

二关于钯炭等催化剂的含水率
1、由于钯炭、铂炭和钌炭催化剂具有活性，尤其是瑞科公司生产的5%、7.5%、10%含量的钯炭、铂炭等产品反应活性高，无水状态下容易自燃。

在通常情况下，出厂的成品都需要有水分保护，含水率在5%-70%。

但是水份并不会影响价格，我们报给您的价格都是折成干基的价格。

2、如果需要干品催化剂，请购买的时候提前声明，我们将根据情况确定是否烘干、烘干程度等，如果客户自己有烘干设备，建议自己烘干，用多少烘多少，这样最安全，也最利于钯炭等的保存。

3、如果客户自己没有有效的烘干设备，我们可以代为烘干，但建议尽快使用，干品催化剂不宜于长期保存，一旦包装破损，极易引发火灾。

4、烘干方法请在我公司网站之“科技苗圃”中下载。

三关于钯炭等催化剂的回收
1、回收贵金属催化剂可以大幅降低您的资金占用率，我公司为广大客户提供催化剂的回收与再制作服务。

2、客户在返回废料的时候，不论是从安全角度还是从运输角度，请务必包装完好，建议至少两层塑料袋包装后装桶。

3、由于我公司客户众多，请您在返回废料的时候，务必注明贵公司的名称。

以免我们在查找时耽搁不必要的宝贵时间。

4、我们建议您选择EMS邮政快递将废料返回我厂，同时您也可以在线跟踪邮件的投递情况，确保废料安全及时到达瑞科。

目前宝鸡暂时不支持申通快递，如果您选用其他快递，请务必咨询能否到达宝鸡。

公路运输可选择华宇物流。

总之，钯炭价格昂贵，请尽量选择信誉好的大型运输公司，并在废料发出后将发货底单传真给我们，同时密切跟踪废料的投递情况。

四关于样品
1、为了您能放心选择瑞科催化剂，我们免费提供小试样品，让您方便、快捷地提前体验瑞科产品。

2、请尽量提供详细的反应基团、反应溶剂以及相关工艺参数，我们将根据您的反应类型为您设计选型，提供适合您需要的系列催化剂样品。

3、在确认样品时，请务必报出型号。

您所收到的每一份小试样品上面都有清晰的型号、重量、含水率、生产批号及日期。

4、我们的小样取自瑞科催化剂大生产线，并非实验室试剂级产品，您可以放心使用。

并且，我们保证，您试用的小样与您将来购买的产品品质完全一致。