探索催化加氢法在合成对氯苯胺中的神奇世界，这种重要化合物在制药、染料和农药等领域具有多种用途。我们将揭示其生产过程中的关键步骤和技术。
简介：对氯苯胺是合成橡胶、染料、医药、农药和摄影药品等的主要原料和中间体,工业上可采用铁粉还原法 、电化学还原法、硫化碱还原法、催化加氢还原法等方法进行。其中，催化加氢还原法因不产生有害副产物，三废排放少，无强酸、强碱介质的使用，产品收率高、质量好等优点而倍受关注。近年来有关此方面研究的报道也较多，大都采用 Ru、Pt、Pd、Ir、Ab、Ni 等金属作为活性成分，分散于无机或高分子载体，其中Ru、Pt、Pd等贵金属催化剂虽然活性较高、选择性较好、反应条件温和，但目前主要处于实验室研究阶段，同时贵金属价格昂贵，尽管回收后可适当降低成本，但工艺复杂，不适合工业化的要求。
1. 对氯硝基苯的催化加氢机理
对氯苯胺的合成主要是通过还原其相对应的硝基氯苯得到。对氯硝基苯的催化加氢动力学遵循Langmuer-Hinshelword模型：
（1） 对氯硝基苯和氢气分子扩散到固体催化剂表面；（2）二者在催化剂表面发生化学吸附，形成活化络合物；（3）吸附的活化分子发生化学反应； （4）产物从催化剂表面解吸；（5）反应物通过扩散离开催化剂表面。
1.1 硝基的还原：
1.2 C-Cl键的氢解
2. 催化加氢制备
2.1 唐蓉萍等人以KT-02新型Ni/SiO2为催化剂，催化对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺，考察了反应条件如温度、压力、搅拌速度及催化剂加入量等因素对反应的影响，并对催化剂进行了套用实验。结果表明，以甲醇为溶剂，加入10%催化剂和适量脱氯抑制剂三乙醇胺，在90 ℃、2.0 MPa氢气条件下反应8 h，对氯硝基苯转化率大于 99%，对氯苯胺的选择性大于97%，脱氯反应得到有效抑制。该催化剂可套用8次以上。
2.2 李秀瑜等人以对氯硝基苯为原料,Raney Ni为主催化剂,选择磷酸三乙酯(TEP)为脱氯抑制剂,经过液相加氢还原法制备对氯苯胺,考察了温度、氢气压力、溶剂以及催化剂用量等因素对工艺的影响,并进行了催化剂重复利用实验以及反应条件放大实验,摸索出一条优化的小试生产工艺,为工业化生产提供一定的参考。具体步骤为：
在装有搅拌和气体回流装置的高压釜中,加入70g的p-CNB、适量水、TEP和Raney Ni催化剂,关闭高压釜,检查是否漏气,先后用氮气和氢气置换釜内空气三次, 通氮气冲洗,而后通氢,调整压力,将反应物逐步加热至预定温度,每隔10～15min关闭进气阀,测定釜内氢气的压力降,当釜内的压力不再变化时(约2h),加氢反应结束。再保压10min,冷却釜内容物,放出,过滤,回收催化剂待下次加氢时使用。减压蒸馏溶剂得乳白色对氯苯胺。
实验最优条件为：对氯硝基苯140g,水400mL,Raney Ni6%,TEP0.7%,温度90℃,氢气压力1.4MPa 反应时间2.0h,对氯苯胺的收率为98.9%,纯度99.1%,苯胺含量0.6%。
参考文献：
[1]唐蓉萍,何小荣,杨兴锴等.负载型镍催化剂用于催化加氢制备对氯苯胺[J].当代化工,2012,41(12):1299-1301.DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2012.12.017.
[2]李秀瑜,侯都兴,赵爱东.催化加氢还原法制备对氯苯胺的工艺研究[J].化学研究与应用,2008(11):1529-1531.
[3]陈墨雨. Pt/C催化剂的制备和对氯苯胺的合成[D].南京工业大学,2006.
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