Page 126 - 《精细化工》2021年第1期

·116· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

应主要生成 2-苯乙醇。但随着温度提高，缩合产物 由图 9 可以看出，对于 Pd 0.5 /Al 2 O 3 、Pd 0.5 /MgO-Al 2 O 3 、
的选择性逐步增加，加氢产物 2-苯乙醇的选择性逐 Pd 0.5 /AC 3 种催化剂来说，氧化苯乙烯在加氢体系中
步降低。由图 8 可知，在苯乙醛加氢体系中存在缩 都存在加氢、异构和缩合竞争反应。对于 Pd 0.5 /Al 2 O 3
合和加氢两个竞争反应，提高温度有利于加速两种 和 Pd 0.5 /MgO-Al 2 O 3 催化剂来说，当反应温度在
反应进行，属于热力学控制。对于碱性载体或酸性 50~250 ℃时，氧化苯乙烯具有较高的转化率，而产
载体的催化剂来说，提高温度后加氢反应比缩合反 物选择性呈现不同特点，说明氧化苯乙烯在这两种
应更具有优势。而对于惰性载体的催化剂来说，提高 催化剂的加氢体系中主要表现为动力学控制。而对
温度后缩合反应比加氢反应更具有优势。提高反应 于 Pd 0.5 /AC 催化剂来说，当反应温度在 50~150 ℃
温度后，苯乙醛加氢体系明显属于动力学控制，因而 时，氧化苯乙烯的转化率随着温度升高而增加，说
不同催化剂加氢体系呈现产物选择性不同的变化规律。 明这个温度区间以热力学控制为主；当反应温度大于
图 9 对比了不同载体的催化剂 Pd 0.5 /Al 2 O 3 (a)、 150 ℃时，转变为动力学控制为主。对于 Pd 0.5 /Al 2 O 3 、
Pd 0.5 /MgO-Al 2 O 3 (b)、Pd 0.5 /AC(c)对于氧化苯乙烯在 Pd 0.5 /MgO-Al 2 O 3 、Pd 0.5 /AC 3 种催化剂的加氢体系来
加氢体系中催化性能的影响。 说，随着温度的升高，苯乙醛的选择性整体呈降低
趋势，而缩合产物的选择性呈增加趋势，说明提高

温度有利于苯乙醛发生羟醛缩合反应。总体来说，
当反应温度在 50~150 ℃时，氧化苯乙烯在 3 种催化
剂的加氢体系中有利于加氢生成 2-苯乙醇；当反应
温度大于 150 ℃时，氧化苯乙烯在 3 种催化剂的加
氢体系中有利于异构生成苯乙醛，并快速发生羟醛
缩合反应。同时由图 9 可以看出，以氧化镁表面改
性的 Pd 0.5 /MgO-Al 2 O 3 催化剂更有利于生成目标产
物 2-苯乙醇。
2.4 反应温度对氧化苯乙烯加氢体系中竞争反应
的影响
进一步研究了反应温度对氧化苯乙烯在 Pd 0.5 /Al 2 O 3
催化体系中异构反应及缩合反应竞争关系的影响。
图 10 对比了在不同反应温度下，Pd 0.5 /Al 2 O 3 催化剂
对于氧化苯乙烯和苯乙醛在 H 2 气氛下加氢反应及
氧化苯乙烯在 N 2 气氛下异构反应的催化性能。根据
色谱产物分析，苯乙醛在 H 2 气氛反应主要产物是
2-苯乙醇和羟醛缩合产物，存在苯乙醛加氢反应与
缩合反应的竞争。由图 10a 中 C 可以看出，反应温
度在 50~150 ℃时，在 H 2 反应气氛下苯乙醛的转化
率并不高，转化率仅为 40%~50%。但反应温度从
150 ℃提高到 250 ℃时，苯乙醛的转化率则上升较
快。由图 10b 中 C 可以看出，反应温度在 50~100 ℃
时，加氢产物 2-苯乙醇选择性仅为 5%~10%，主要
是苯乙醛的羟醛缩合产物。当温度提高到 150 ℃后，
才发生明显的苯乙醛加氢反应，说明提高温度才能
促进苯乙醛的加氢反应。其中，反应温度在 200 ℃
时最有利于苯乙醛的加氢，进一步提高温度更有利
于苯乙醛的羟醛缩合反应。
由图 10a 中 B 可以看出，在 N 2 气氛下，当反应

温度为 50 ℃时，氧化苯乙烯的异构反应不容易进
图 9 不同载体催化剂对氧化苯乙烯在加氢体系中催化 行，转化率仅为 10%，且主要产物是苯乙醛，羟醛
性能的影响
Fig. 9 Effects of catalysts with different supportson the catalytic 缩合反应较难发生。当反应温度从 50 ℃升高到
properties of hydrogenation system of styrene oxide 100 ℃时，转化率从 10%提高到 70%，说明提高反