第二节催化加氢 除了催化剂种类以外,在使用各种催化剂时,为了充分 发挥催化剂的效能,还要注意催化剂的用量及使用过程中的 安全事项。 ①催化剂的用量。催化剂的常用量如表8-1。骨架镍催化 剂由于制备及使用安全要求,用量以湿体积计,通常1ml湿骨 架镍约含有1.5g固体,一般操作中10%用量就足够了,但是当 催化剂活性下降时,用量需要增加至20%左右。为了安全,某 些商品骨架镍是经过钝化的,其用量约为15~20%。钌催化剂 在70~100℃以及10MPa下活性很高,但它不适用于低压加氢 反应。骨架钴只适用于高温高压下将腈还原为胺的反应。铜 铬氧化物催化剂广泛用于250~300℃C、25~30MPa条件下将酯 氢解为醇,或将酰胺还原成胺。以及在稍缓和的条件(100~ 150℃、15MPa)下将醛、酮还原为醇,而避免副反应氢解
除了催化剂种类以外，在使用各种催化剂时，为了充分 发挥催化剂的效能，还要注意催化剂的用量及使用过程中的 安全事项。 ①催化剂的用量。催化剂的常用量如表8-1。骨架镍催化 剂由于制备及使用安全要求，用量以湿体积计，通常1ml湿骨 架镍约含有1.5g固体，一般操作中10%用量就足够了，但是当 催化剂活性下降时，用量需要增加至20%左右。为了安全，某 些商品骨架镍是经过钝化的，其用量约为15～20%。钌催化剂 在70～100℃以及10MPa下活性很高，但它不适用于低压加氢 反应。骨架钴只适用于高温高压下将腈还原为胺的反应。铜 铬氧化物催化剂广泛用于250～300℃、25～30MPa条件下将酯 氢解为醇，或将酰胺还原成胺。以及在稍缓和的条件（100～ 150℃、15MPa）下将醛、酮还原为醇，而避免副反应氢解。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 表81加氢催化剂及其用皇 催化剂 用量 催化剂 用量 载在载体上的5%钯、铂、 载在载体上的钉 10~25 氧化铂 1~2 10~20 铜络氧化物 10~20 氧化钉 注:表中用量是以被加氢化合物重量为基准的百分比
第二节 催化加氢
第二节催化加氢 总之,除了催化剂性质外,催化剂的用量也是十分重要的。 在实验室中的低压加氢反应,一般催化剂的用量较高。而在工 业加氢工艺的间歇操作中,要对催化剂的使用量加以控制,以 防止反应速度过快而导致温度失控,造成反应产物选择性下降, 甚至引发工业事故。在工业加氢工艺的连续操作中,催化剂的 用量主要取决于反应的接触时间。此外,通过控制催化剂的用 量,有时也可以抑制副反应的发生。如在下述的反应中,用量 为4%的催化剂铂-炭(吸附量为5%)可以防止苯环上溴的脱落 CONHN=C(CHy) 2 CONHNHCH(CH3h SP+-C 尽管增加催化剂用量可以提高加氢反应的速度,但反应速 度增加的程度与催化剂的用量不呈线性关系,如增加催化剂用 量1倍,加氢速度可以提高5~10倍
总之，除了催化剂性质外，催化剂的用量也是十分重要的。 在实验室中的低压加氢反应，一般催化剂的用量较高。而在工 业加氢工艺的间歇操作中，要对催化剂的使用量加以控制，以 防止反应速度过快而导致温度失控，造成反应产物选择性下降， 甚至引发工业事故。在工业加氢工艺的连续操作中，催化剂的 用量主要取决于反应的接触时间。此外，通过控制催化剂的用 量，有时也可以抑制副反应的发生。如在下述的反应中，用量 为4%的催化剂铂-炭（吸附量为5%）可以防止苯环上溴的脱落。 尽管增加催化剂用量可以提高加氢反应的速度，但反应速 度增加的程度与催化剂的用量不呈线性关系，如增加催化剂用 量1倍，加氢速度可以提高5～10倍。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 ②催化剂使用的注意事项。由于骨架镍在空气中可以 发生自燃,因此在使用和储存过程中应避免将其暴露于空 气中。活泼的骨架镍一般需要浸于乙醇溶液中,少量催化 剂在加料过程中溅落在设备周围时,应特别小心,当溶剂 挥发时,骨架镍催化剂可以自燃而引起火灾。 从加料操作来说,一些密度较大的催化剂如骨架镍、 氧化铂等,能很快沉入溶剂中,不会与空气接触,产生氧 化的可能性较小。但某些载体型催化剂,特别是以活性炭 为载体的催化剂,由于密度较小,易漂浮于溶剂表面。如 果反应中采用易燃性低沸点溶剂,则漂浮于溶剂表面的催 化剂就易被空气氧化而引起燃烧
②催化剂使用的注意事项。由于骨架镍在空气中可以 发生自燃，因此在使用和储存过程中应避免将其暴露于空 气中。活泼的骨架镍一般需要浸于乙醇溶液中，少量催化 剂在加料过程中溅落在设备周围时，应特别小心，当溶剂 挥发时，骨架镍催化剂可以自燃而引起火灾。 从加料操作来说，一些密度较大的催化剂如骨架镍、 氧化铂等，能很快沉入溶剂中，不会与空气接触，产生氧 化的可能性较小。但某些载体型催化剂，特别是以活性炭 为载体的催化剂，由于密度较小，易漂浮于溶剂表面。如 果反应中采用易燃性低沸点溶剂，则漂浮于溶剂表面的催 化剂就易被空气氧化而引起燃烧。 第二节 催化加氢
第二节催化加氢 般来说,在进行低压加氢反应时,催化剂可以先加 到乙醇或乙酸中,调匀后再将其加到反应容器中,就可避 免发生着火的危险。如果需要大量的催化剂时,必须预先 釆用溶剂浸润后再分批加料。若采用高沸点溶剂如乙二醇 缩甲醚、二乙二醇缩甲醚等,几乎不会发生火灾危险。此 外也可以采用惰性气体保护,将反应设备中的空气用惰性 气体置换掉也可保证安全运行。 有些催化剂本身很稳定,如稳定骨架镍、铜铬氧化物 等,操作时的安全系数较高。但是这类催化剂的催化活性 相对较低
一般来说，在进行低压加氢反应时，催化剂可以先加 到乙醇或乙酸中，调匀后再将其加到反应容器中，就可避 免发生着火的危险。如果需要大量的催化剂时，必须预先 采用溶剂浸润后再分批加料。若采用高沸点溶剂如乙二醇 缩甲醚、二乙二醇缩甲醚等，几乎不会发生火灾危险。此 外也可以采用惰性气体保护，将反应设备中的空气用惰性 气体置换掉也可保证安全运行。 有些催化剂本身很稳定，如稳定骨架镍、铜铬氧化物 等，操作时的安全系数较高。但是这类催化剂的催化活性 相对较低。 第二节 催化加氢