工业生产中Pd/C催化剂失活原因及工艺控制影响的研究
2014-03-31宁小娟
中国高新技术企业 2014年6期
摘要:Pd/C催化剂就是一种良好的精制TA的加氢催化剂,具有活性高、选择性好的优点。文章分析了工业生产中Pd/C催化剂在加氢精制反应中的失活原因,并对影响催化剂使用寿命的工艺控制因素进行了探讨研究。
关键词:对苯二甲酸;Pd/C催化剂;失活;工艺控制
中图分类号:TQ032 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)09-0003-02
对苯二甲酸(TA,工业用高纯TA,称PTA)是合成聚酯的主要原料,其生产过程中的主要杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)一般采用加氢精制工艺进行转化脱除。Pd/C催化剂就是一种良好的精制TA的加氢催化剂,具有活性高,选择性好的优点。在工业生产中其活性的好坏直接影响到产品质量和生产成本。考察和研究Pd/C催化剂的失活原因,有助于针对失活原因优化生产中工艺控制条件,延长其使用寿命,从而达到提高催化剂单产收率,降低PTA生产成本的目的。
1 加氢精制工艺简述
工业上将粗对苯二甲酸(CTA)与脱离子水混合,配制成ω(TA)约为27%~31%的浆料,通过加压、预热,使TA溶解成透明溶液,随后通入充填Pd/C催化剂和注入H2的反应器。TA中的杂质4-CBA在Pd/C催化剂作用下被还原成较易溶于水的对甲基苯甲酸(PT酸),再将溶于热水的PT酸离心、过滤分离除去,最后通过干燥得到PTA产品。反应方程式如下:
上述反应遵循以下机理:
*标记的原子为吸附在Pd上被激活的原子。
2 Pd/C催化剂失活原因
2.1 金属Pd的流失
Pd/C催化剂是微晶型催化剂,因制造专利不同,金属Pd微晶分布在载体内的深浅度会有所差异,但为了保证加氢反应速率满足生产需要,载体中Pd活性组分的渗透深度一般均控制在0~500μm之间。……
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