Page 124 - 《精细化工》2021年第1期

·114· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.2.1 活性金属类型对氧化苯乙烯加氢体系中竞争 200 ℃时，2-苯乙醇选择性明显降低，羟醛缩合反应
反应的影响 生成的副产物增加较快。反应温度在 50~150 ℃时，
图 6 为不同活性金属催化剂（ Pd 1 /Al 2 O 3 、 反应温度的提高不利于异构反应生成的苯乙醛稳定
Pt 1 /Al 2 O 3 和 Ni 1 /Al 2 O 3 ）对氧化苯乙烯在加氢体系中 存在，特别是反应温度大于 100 ℃时苯乙醛进一步
催化性能的对比。 发生羟醛缩合反应的速度加快；当反应温度大于

150 ℃时，不利于加氢生成 2-苯乙醇，而是明显有利
于异构生成苯乙醛并快速发生羟醛缩合反应。结合
反应机理说明，高温条件下，在氧化铝载体的酸性
位催化作用下苯乙醛的醛基侧链上含有-H，更易与
邻近的一分子苯乙醛发生羟醛缩合反应生成副产物。
由图 6b 可以看出，当反应温度为 50 ℃时，
Pt 1 /Al 2 O 3 催化体系中氧化苯乙烯转化率只有 45%。
当反应温度提高到 100 ℃后，Pt 1 /Al 2 O 3 催化体系中
氧化苯乙烯转化率明显增高。Pt 1 /Al 2 O 3 加氢体系中，
异构和缩合反应规律与 Pd 1 /Al 2 O 3 催化剂类似，主要
发生氧化苯乙烯加氢反应。然而，从图 6c 可以看出，
当反应温度为 50~150 ℃时，Ni 1 /Al 2 O 3 催化体系中
氧化苯乙烯的转化率小于 10%，加氢和异构反应在

低温条件下反应活性都不高。明显看出 Ni 1 /Al 2 O 3
的低温催化性能低于 Pd 1 /Al 2 O 3 催化剂，2-苯乙醇选
择性为 25%~50%，苯乙醛的选择性为 40%~65%，
更有利于氧化苯乙烯异构生成苯乙醛。随着反应温
度提高到 200 ℃时，氧化苯乙烯转化率明显增高，
但是氧化苯乙烯发生加氢和异构反应机会相当。结
合图 2 的 H 2 -TPD 表征结果，说明氧化苯乙烯在
Pd 1 /Al 2 O 3 、Ni 1 /Al 2 O 3 和 Pt 1 /Al 2 O 3 体系中的催化加氢
能力不同，与 3 种催化剂在不同温度区间的吸氢能
力有较大关系，从而直接影响加氢体系中竞争反应
进行的方向。
2.2.2 活性金属含量对氧化苯乙烯加氢体系中竞争
反应的影响
图 7 对比了 Pd 的负载量从 0.5%增加到 1.5%的
Pd/Al 2 O 3 催化剂对氧化苯乙烯在加氢体系中催化性

a—Pd 1/Al 2O 3; b—Pt 1/Al 2O 3; c—Ni 1/Al 2O 3 能的影响。由图 7 可以看出，在 Pd 0.5/Al 2O 3、Pd 1.0/Al 2O 3
图 6 不同活性金属催化剂对氧化苯乙烯在加氢体系中 和 Pd 1.5 /Al 2 O 3 催化剂体系中，反应温度的提高均有
催化性能的影响
利于氧化苯乙烯的转化。不同 Pd 负载量的 Pd/Al 2 O 3
Fig. 6 Effects of catalysts with different active metals on
the catalytic properties of hydrogenation system 催化剂呈现相似的变化规律：50~150 ℃时，催化剂
of styrene oxide 具有较强的加氢能力，有利于氧化苯乙烯加氢生成

由图 6a 可以看出，当反应温度为 50 ℃时， 2-苯乙醇；当反应温度大于 150 ℃时，不利于加氢
Pd 1 /Al 2 O 3 催 化体系 中氧 化苯乙 烯的 转化率 达到 生成 2-苯乙醇，有利于异构生成苯乙醛并快速发生
95%，2-苯乙醇选择性为 85%；而苯乙醛选择性只 羟醛缩合反应。但 Pd 的负载量不同，对催化加氢体
有 10%，说明在低温下，Pd 1 /Al 2 O 3 催化剂具有较强 系中异构和缩合反应的影响程度不同。随着 Pd 负载
的加氢能力，有利于氧化苯乙烯加氢生成 2-苯乙醇。 量的增加，氧化苯乙烯的转化率提高，有利于加氢
当反应温度升高到 150 ℃时，氧化苯乙烯转化率和 生成 2-苯乙醇，且能够抑制异构生成苯乙醛和羟醛
2-苯乙醇选择性略有增加，这一现象从图 2a（Pd 1/Al 2O 3 缩合反应的进行，特别是反应温度在 200 ℃时更为
催化剂的低温氢脱附峰主要集中在 100~200 ℃）可 明显。相对低负载量的催化剂 Pd 0.5 /Al 2 O 3 和 Pd 1.0 /Al 2 O 3
以得到印证。值得注意的是，当反应温度升高到 来说，Pd 1.5/Al 2O 3 催化剂在高温区（200 ℃）仍然具