Ru-Zn催化剂上苯选择加氢制环己烯中试及其N中毒和再生
2014-06-07孙海杰李永宇李帅辉刘寿长刘仲毅
孙海杰,李永宇,李帅辉,刘寿长,刘仲毅
(1. 郑州师范学院 化学系 环境与催化工程研究所,河南 郑州 450044;2. 郑州大学 化学与分子工程学院,河南 郑州 450001)
Ru-Zn催化剂上苯选择加氢制环己烯中试及其N中毒和再生
孙海杰1,李永宇1,李帅辉2,刘寿长2,刘仲毅2
(1. 郑州师范学院 化学系 环境与催化工程研究所,河南 郑州 450044;2. 郑州大学 化学与分子工程学院,河南 郑州 450001)
采用共沉淀法制备了Ru-Zn催化剂,并在连续中试装置上考察了其催化苯选择加氢制环己烯的性能。实验结果表明,Ru-Zn催化剂中Zn含量为5.4%(w),Ru微晶尺寸为5.0 nm。3 480 h内该催化剂上苯转化率稳定在40%左右,环己烯的选择性和收率分别保持在80%和32%左右。苯中混有的萃取剂N,N-二甲基乙酰胺可导致催化剂中毒,因为它在酸性ZnSO4溶液中可分解为乙酸和二甲胺。二甲胺可与浆液中的ZnSO4反应生成(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5和二甲胺。化学吸附在催化剂表面的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5对提高催化剂的环己烯选择性起关键作用,但过量的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5可导致催化剂失活,向浆液中添加浓H2SO4溶液溶解部分催化剂表面的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5可恢复催化剂性能。
苯;选择加氢;环己烯;钌-锌催化剂;氮中毒;催化剂再生
苯选择加氢制环己烯具有重要的工业价值,它提供了一条环境友好地生产尼龙-6和尼龙-66的路线[1],但在热力学上,苯加氢更倾向于生成环己烷。因此,高选择性苯加氢制环己烯催化剂的研发是该技术的核心。近年来,苯选择加氢制环己烯催化剂的制备一直是研究热点[2-7]。本课题组从20世纪90年代开始从事苯选择加氢制环己烯催化剂的研究,先后成功开发了Ru-M-B/ZrO2(M=Fe,La,Zn,Co等)系列非晶态合金催化剂和纳米Ru-M-Si(M=Zn,Mn,Fe,La,Ce)催化剂[8-15]。……
