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·1490· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

催化剂套用后，当保温时间小于 1 h 时，加氢过程 表 4 对硝基苯胺质量浓度对加氢反应的影响
中的羟胺中间态还未完全转化为氨基。一方面是因 Table 4 Effect of p-nitroaniline mass concentration on the
hydrogenation reaction
为套用后催化剂活性有所减弱，另一方面，从下面
质量 对苯二胺
的反应机理可看出，羟胺还原成苯胺的脱羟胺反应 套用次数 反应时间/min
浓度/(g/L) 质量分数/%
是整个反应速率的决定步骤，因为脱羟基是 N==O 0 7 99.86
的分解，其键能较大。所以，最佳的保温时间为 1 h。 167 1 15 99.63
2 17 99.32
0 14 99.61
231 1 17 99.30
2 18 99.90
0 19 99.84
375 1 26 99.38
2 42 99.77
0 34 99.27
表 3 产物中对苯二胺质量分数随保温时间的变化情况 428 1 44 99.73
Table 3 Variation of p-phenylenediamine mass fraction 2 44 98.92
with different holding time

催化剂 保温 对苯二胺 羟胺中间 表 5 压力对产物中对苯二胺质量分数的影响
套用次数 时间/min 质量分数/% 体质量分数/% Table 5 Effect of pressure on the mass fraction of
p-phenylenediamine
0 15 99.12 无
1 15 99.94 无 压力 套用 反应 保温 对苯二胺
/MPa 次数 时间/min 时间/min 质量分数/%
2 15 93.24 6.15
0 12 60 98.0
3 15 68.14 31.76
1 9 60 99.6
3 30 71.04 28.57 3.0 2 16 60 98.7
3 45 75.86 24.01 3 20 60 98.8
4 23 60 98.8
3 60 99.70 无
0 18 60 99.8
3 120 99.80 无
1 26 60 98.7
2.0 2 29 60 99.8
2.3 对硝基苯胺浓度对吸氢时间和产物中对苯二 3 36 60 99.9
胺质量分数的影响 4 33 60 99.6

本文考察了 4 个对硝基苯胺质量浓度（167、
2.5 起始催化剂用量对反应时间和产物中对苯二
231、375、428 g/L）的对比实验，为了取得较高的
胺质量分数的影响
可比性，保温时间统一为 1 h，实验条件为：反应温
起始催化剂用量也是影响加氢性能的一个重要
度 110 ℃，保温时间 1 h，催化剂用量 10%，反应压
因素。表 6 考察了不同起始催化剂用量下反应时间
力 2.0 MPa，实验结果如表 4 所示。从表 4 可以看出，
和对苯二胺质量分数的差异。反应条件为：对硝基
不同浓度梯度对实验影响不大，浓度不是影响加氢
苯胺质量浓度 231 g/L，温度 110 ℃，保温时间 1 h，
的主要因素，但从实际放大生产考虑，对硝基苯胺
压力 2.0 MPa。
浓度是影响产量的一个重要因素。
2.4 压力对产物中对苯二胺质量分数的影响 表 6 起始催化剂用量对加氢反应的影响
[8]
根据文献 可知，对硝基苯胺加氢压力一般不 Table 6 Effect of initial catalyst dosage on the hydrogenation
reaction
需太高。本文在催化剂套用过程中着重考察了3.0 MPa
起始催化剂用量/% 反应时间/min 对苯二胺质量分数/%
和 2.0 MPa 两个压力对加氢实验的影响，结果见表 2 150 90.6
5。实验条件为：对硝基苯胺质量浓度 231 g/L，反 5 108 98.6
应温度 110 ℃，保温时间 1 h，催化剂用量 10%。 7 31 99.2
随着压力的下降，反应时间有所延长。这是因为压 10 15 99.3

力增加，增加了反应物氢气的浓度，使反应速度加 由表 6 可知，当催化剂用量≤5%时，加氢反应
快。但所延长的时间在可接受范围内。所以，最佳 性能较差。而当催化剂用量为 7%和 10%时，加氢反
的实验压力为 2.0 MPa。 应性能良好。本文进一步利用催化剂套用实验来确