苯甲酸催化加氢制备无氯苯甲醛

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苯甲醛作为一种重要的精细化工原料,广泛应用于食品、饮料、烟草、制药、农药工业中。而国内生产的苯甲醛主要经过甲苯氯化再水解而得到,因产品中含有氯元素而使其在医药、食品、饮料工业中的应用受到限制,产生的大量有害气体也严重地污染了环境。加之以苦杏仁苷或肉桂油为原料生产的天然苯甲醛虽然纯度高但价格高昂,且产量受来源所限制,使得部分以无氯苯甲醛为中间体的制药企业成本费用提高很多。所以,从经济环保角度出发,本实验室运用共沉淀的方法制备了一系列锌锰复合纳米催化剂,并用以气相催化加氢苯甲酸合成无氯苯甲醛。催化剂经XRD、TEM、BET、IR、TG-DTA等表征技术表明,其主要物相为ZnMnO3、ZnO和MnO2,粒径范围在70~200nm。实验室对苯甲酸加氢从催化剂的制备方法,反应温度,苯甲酸液时空速,氢气气时空速等方面探讨了各反应条件的影响。结果表明,该锌锰复合纳米催化剂不但具有很高的催化活性和选择性,而且相比传统的加氢催化剂降低了反应温度。当反应温度为370±10℃、酸液时空速0.1dm3kg-1.h-1、氢气时空速650±50dm3.kg-1.h-1时,苯甲酸的转化率高达99.0%,苯甲醛的选择性为96.3%。同样条件下,分别取1.40kg,140kg的催化剂在厦门涌泉集团香料基地做了单管小试和中试实验,得到苯甲酸的转化率分别为99%(单管)和198%(中试),苯甲醛的选择性为94.5%(单管)和83.2%(中试)。最后,本文也提出了比较符合实验结果的反应机理:M.v.K机理和Eley-Rideal机理。
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