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目前我国芳胺的生产主要采用在液相中将其硝基化合物催化加氢的方法,工业上较先进的方法是催化加氢还原法,这种方法具有产品质量高、收率高、三废少等优点。本论文对2,4-二甲基硝基苯在镍催化剂上进行加氢反应动力学进行了研究,该反应是气-液-固三相体系。通过预实验得出:(1) 2,4-二甲基硝基苯反应过程中没有稳定的中间产物生成。(2)由于采用的镍催化剂为粉末状,并且内扩散实验中并没有吸氢现象,内扩散影响可以忽略不计。(3)当搅拌速度大于1500rpm时,可以消除外扩散的影响。(4)本文还对反应系统有无溶剂(乙醇)进行了考查,结果表明无溶剂条件下加氢反应仍有较高速度。当温度60-90℃,催化剂浓度为4000ppm,二甲基硝基苯的浓度为60000ppm条件下,二甲基苯胺的合成中加氢反应步骤为控制步骤,活化能为43680.4J/mol,2,4-二甲基硝基苯吸附热为46369 J/mol,反应方程式为:当温度小于140℃,二甲基硝基苯的浓度为60000ppm,催化剂浓度小于25000ppm时,产品收率不低于99%。当反应温度为100℃,二甲基硝基苯的浓度为60000ppm,催化剂浓度大于15000ppm时,反应速度和催化剂浓度无关,与二甲基硝基苯的浓度无关,表明此时整个系统的反应速度受氢气在液相中的溶解度控制,与压力相关。反应速度表达式为rA(mol/L/S)=2.3×10-6P(bar)+1.45×10-4。在反应温度100℃,催化剂浓度20000ppm,压力20bar,收率大于99%的条件下,对年产5000吨/年的2,4-二甲基硝基苯加氢制2,4-二甲基苯胺进行反应器设计,得到反应器大小为8.8m3,停留时间为8.9h。此外,对催化剂的寿命做了研究实验,催化剂在经过30次套用后,2,4-二甲基硝基苯反应速度仍能稳定维持在最大反应速度的68%左右。