多级孔Pd@MOF催化剂的制备及其催化加氢制苯胺的工艺设计开题报告

全文总字数：3952字

1. 研究目的与意义（文献综述）

苯胺的化学性质比较活泼,能与盐酸(或硫酸)反应生成盐,也可发生氧化、还原、卤化、乙酰化和重氮化等一系列反应。苯胺同时也是一种用途非常广泛的有机化工产品和原料,开发利用前景十分广阔，由其制得的化工产品和医药中间体有三百余种，在香料、医药、农药、染料、炸药和橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用。

美国、西欧和日本等地的苯胺总消费量占世界苯胺消费量的80%，在苯胺的众多衍生品中，用于制备聚氨酯的原料二苯基亚甲基二异氰酸酯（mdi）的需求增长最快，随着市场对mdi需求的增长，对苯胺的需求量也逐年增多。同时我国在高速发展的同时，对mdi的需求也是逐年上涨，但由于技术的限制，我国的苯胺市场一直是处于供应紧张的状态，大多数生产mdi的企业都选择进口国外的苯胺作为原料。近年来，由于我国的聚氨酯工业对主要原料mdi的市场需求潜力巨大，一些国际知名的跨国公司纷纷与中国有关企业合资兴建大型mdi生产装置，亨兹曼公司、巴斯夫公司联合日本聚氨酯公司与中国合作在上海建设16wt/amdi生产装置，同时配套16wt/a的苯胺生产装置。

苯胺现有的生产方法大体可以分为三种, 即铁粉还原法、苯酚氨化法及硝基苯催化加氢法。目前工业上生产苯胺采用的最主要的方法就是硝基苯催化加氢法。这种方法又分为硝基苯固定床气相催化加氢法、流化床床气相催化加氢法和硝基苯液相催化加氢法。硝基苯气相加氢生产苯胺的方法为现在国内外绝大部分生产苯胺的企业所选用，国内苯胺生产厂多采用流化床气相催化加氢法，但是目前，国外许多苯胺生产厂采用固定床工艺进行生产，原因是国外采用此工艺换热设备技术成熟，而我国只有烟台万华聚氨酯集团有限公司采用该法。虽然气相加氢取得了流化床和固定床的混合床技术、催化剂再生等一些科技成果，使加氢装置有了很大的改进，但年产量较大时，就遇到了设备体积和产品质量的巨大挑战。国外的液相法加氢制苯胺技术成功解决了这一问题，使苯胺的生产技术有了质的飞跃。在硝基苯液相加氢制苯胺工艺研究进展中，国内外对加氢工艺进行了许多研究，如乙醇重整制氢进行硝基苯原位液相加氢合成苯胺工艺、微波辐射水相法还原硝基苯制苯胺工艺和电化学合成苯胺工艺等。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容

针对年产1万吨苯胺的生产任务进行工业设计，设计合成mof材料，制备和表征多级孔结构mofs，单载pd得到多级孔pd@mof催化剂，应用于硝基苯催化加氢制苯胺过程中，评价其催化性能。通过阅读大量文献了解国内国际催化加氢制苯胺的生产工艺发展历程、现发展概况和发展趋势，比较如今竞争力较大的生产工艺，确定较优的工艺流程，进行各设备物料衡算、能量衡算等工艺计算，对该工艺主要设备设计及选型，绘制工艺流程图和主要设备的装配图，并对生产过程中的非工艺过程进行适当的设计。

（2）设计目标

3. 研究计划与安排

2020.01-2020.02：充分调研，查阅文献，了解设计相关课题的研究现状；

2020.02-2020.03：确定工艺流程，根据下发的毕业设计（论文）任务书，填写完成开题报告，并完成外文文献的翻译任务；

2020.03-2020.04：基于硝基苯催化加氢生产苯胺过程制备多级孔pd@mof催化剂，整理总结前期实验结果和数据，并评价其催化性能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]路安华.苯胺生产技术进展[j].煤化工，2005，118（3）：19-21.

[2]宋炀.国内外苯胺生产现状与市场分析[j].氯碱工业,2006,9：22-28.

[3]李玉芳.苯胺的生产技术及国内外市场分析 [j].化工科技市场,2003,26（1）：20-26.