加氫催化中最常出現(xiàn)的問題就是反應(yīng)慢，甚至反應(yīng)停止，必須過濾出催化劑，濾液補加新催化劑才能繼續(xù)反應(yīng)。

總結(jié)經(jīng)驗，催化反應(yīng)反應(yīng)慢的原因主要有三個方面

底物結(jié)構(gòu)

● 底物結(jié)構(gòu)氫化的難易程度是影響反應(yīng)速度的內(nèi)在因素。底物結(jié)構(gòu)中，氫化難易主要受官能團(tuán)的影響。常見官能力中，酰氯還原為醛和硝基還原為氨基最容易發(fā)生，次之為炔還原為烯、酮還原為醇和腈還原為甲胺等，而苯環(huán)還原為環(huán)己烷和酸還原為醇最難。相同官能團(tuán)時，底物結(jié)構(gòu)的其它部分也影響反應(yīng)難易。比如酮還原為醇時，酮附近的碳上支鏈少的底物更容易還原。在工藝研究時，底物的結(jié)構(gòu)取決于反應(yīng)路線，一般不作為工藝優(yōu)化的重點。

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催化劑的活性

● 不同的催化劑在反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的活性。催化氫化中最常用的催化劑是鈀碳和雷尼鎳，兩者都有比較好的活性，適用于大多數(shù)底物。醋酸鈀和鉑碳這些在實驗室使用比較多，活性很高。大宗工業(yè)化中常用的銅鉻等催化劑一般活性比較差，需要更高的反應(yīng)條件。常用且應(yīng)用的價值的催化劑有限，選擇范圍不大，一般也不作為工藝優(yōu)化重點，但也例外。比如舉例所給出的苯乙酮類化合物氫化時，同為10%鈀碳，不同型號之間區(qū)別很大，反應(yīng)速度經(jīng)常差別在2-20倍之間變化。至于每種鈀碳型號之間的區(qū)別，應(yīng)該和生產(chǎn)鈀碳時的工藝有關(guān)，同含量的不同型號對一部分化合物有較好的催化效果，對一部分效果較差。選擇的依據(jù)除了咨詢供應(yīng)商外，主要是實驗篩選，篩選出最適合的催化劑。

反應(yīng)條件

●反應(yīng)條件對反應(yīng)速度的影響比較簡單，高溫高壓和高速攪拌可以加快反應(yīng)進(jìn)程。由于設(shè)備和安全性限制，反應(yīng)條件不可能無限提高。溫度一般不能超過溶劑沸點，合適的范圍在25-80度之間；壓力一般越低越好，保持在1-30atm比較合適；攪拌不宜太快，越慢越平穩(wěn)，一般在150-300轉(zhuǎn)/分鐘比較合適；溶劑多用甲醇、乙醇、四氫呋喃、乙酸、乙酸乙酯和水，主要是保證產(chǎn)物和原料在溶劑中盡可能全溶。溶劑對反應(yīng)速度的影響次于溫度、壓力和攪拌速度，主要考慮溶劑的可操作性、安全性和回收率；催化劑是催化氫化反應(yīng)中成本控制的重點，要求催化劑便宜且用量小。雷尼鎳因價格便宜，一般用量在10-30%之間，可回收套用；鈀碳因價格貴，一般用量在3-10%之間，必須回收套用，每次套用前可能需要對回收的催化劑進(jìn)行活化，使用時需補加部分新催化劑。

● 上述三點是影響反應(yīng)速度的常規(guī)因素，所謂催化氫化反應(yīng)太慢的問題一般指調(diào)整過上面之此因素至接近極限后，依然反應(yīng)慢的問題，這才是這個問題重點所在。這些時候，通過僅通過理論推論已經(jīng)很難解決問題，通過實驗總結(jié)，主要的影響因素包括：

“迅凱催化”RaneCAT-1000B粉末雷尼鎳催化劑

優(yōu)化PH值

● PH值是優(yōu)化催化氫化工藝時易忽略的關(guān)鍵點，PH值通過影響催化劑活性而影響反應(yīng)速度。雷尼鎳在堿性條件下活性較高，酸性條件下活性差，可通過補加胺類來提高反應(yīng)液堿性；鈀碳在酸性條件下活性較高，在堿性條件下活性差，可通過補加醋酸來提高反應(yīng)液酸性。上述酸堿性不能太高，不能用強酸強堿，需要考慮設(shè)備的穩(wěn)定性和對后處理的影響。

雜質(zhì)含量

●指毒化物、不溶物、金屬離子和焦油，不包括低分子雜質(zhì)、異構(gòu)體和溶劑殘留。雷尼鎳一般耐毒化能力較強，毒化主是針對鈀碳。毒化物主要硫磷化物，包括各種形式含用硫磷元素的物質(zhì)。毒化物引入的途徑包括原料、溶劑、反應(yīng)釜和氣體等；不溶物主要是無機物和聚合物等，主要沉積在催化劑表面，使反應(yīng)位點受阻，反應(yīng)變慢；金屬離子主要重金屬，銅離子、汞離子、鉛離子和鎘離子等，與催化劑反應(yīng)，從而使反應(yīng)變慢；焦油的作用機理與不溶物相似，也可能是反應(yīng)中產(chǎn)生的，所以反應(yīng)條件一般不能太高；雜質(zhì)的因素很難通過儀器分析出來，必須通過實驗驗證才能知道，這在催化氫化中最容易忽略。

攪拌類型

●主要是攪拌對底部催化劑的混合效果。因氫氣在溶劑中溶解度較小，反應(yīng)體系中多呈氣態(tài)存在；原料溶解在溶劑中，為液態(tài)；催化劑為固態(tài)。微觀上看，反應(yīng)發(fā)生在催化劑表面，良好的攪拌能使氣態(tài)氫與原料在催化劑表面快速通過并發(fā)生反應(yīng)，同時把產(chǎn)物帶走。實驗室小試時多用磁力攪拌，因量小加上磁力有研磨催化劑的作用，一般反應(yīng)最快；中試時，推進(jìn)式攪拌槳以下壓式混合反應(yīng)體系，效果較好。雷尼鎳因較重，受攪拌效果影響的因素最大；鈀碳因鈀金屬吸附在活性炭上，相對影響較??；工業(yè)化生產(chǎn)時，規(guī)模更大，攪拌效果較差，一般都比中試反應(yīng)慢；傳統(tǒng)錨氏攪拌沒有方向，雙向均可正常攪拌；推進(jìn)式攪拌槳有方向，正確的方向才有好的攪拌效果，反方向效果差。

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迅凱催化（SUNCHEM）：十五年專注加氫催化劑的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，定位于為用戶提供最適合的專用催化劑產(chǎn)品，主要服務(wù)于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、化工等行業(yè)。迅凱的專用催化劑產(chǎn)品，已經(jīng)應(yīng)用于山梨醇、BDO、己內(nèi)酰胺、脂肪醇、聚醚胺、丁辛醇、HPPO、石油樹脂加氫、RT培司、醇類加氫精制等領(lǐng)域的加氫、脫氫、還原胺化、脫硫等過程。迅凱正在努力成為中國化工高端催化劑的代表及替代進(jìn)口催化劑的先鋒。迅凱催化劑產(chǎn)品包括：

RaneCAT系列：雷尼金屬催化劑系列，雷尼鎳、雷尼銅、雷尼鈷，用于硝基加氫、腈加氫。

CuCAT系列：銅鋅、銅硅、銅鋁系催化劑，應(yīng)用于醇脫氫、酯加氫、醛加氫等領(lǐng)域。

PMCAT系列：鈀、鉑、釕負(fù)載在活性炭或氧化鋁的催化劑，應(yīng)用于加氫、脫氯、深度脫硫、燃料電池脫硫等領(lǐng)域。

SNCAT系列：粉末負(fù)載鎳催化劑，固定床負(fù)載鎳催化劑，應(yīng)用于C5樹脂加氫、C9樹脂加氫、DCPD樹脂加氫、松香及其樹脂、PAO聚α烯烴、油品加氫等。