二硝基甲苯加氫制甲苯二胺催化劑的研究進展

閆少偉，范 輝，于智慧，梁 川，李 忠，孟凡敬

（1太原理工大學煤化工研究所，山西 太原030024；2 賽鼎工程有限公司技術中心，山西 太原030024；3滄州大化股份有限公司聚海分公司，河北 滄州061000）

聚氨酯（PU）是世界六大具有發展前途的合成材料之一，由聚氨酯合成的各種產品廣泛用于建筑、醫療和食品工業等眾多領域[1]。甲苯二異氰酸酯（TDI）是聚氨酯的主要生產原料，自 20世紀 80年代中期，隨著我國聚氨酯行業的迅速發展，國內TDI市場存在巨大缺口，不但國內TDI企業正在加緊擴產擴建，而且各大跨國公司也紛紛在國內投資建廠[2]。雖然國內TDI的生產廠家進行了整合，使企業的生產規模大大增大，但與國外的化工巨頭如德國BASF和拜耳等相比，其技術和生產規模仍處于劣勢。TDI生產屬于高技術壟斷行業，尤其是在TDI生產中的核心技術二硝基甲苯（DNT）加氫受到國外公司的嚴重封鎖，導致國內TDI生產成本大大增加，降低了與國外TDI生產企業的競爭力。

二氨基甲苯（TDA）在工業上通常采用二硝基甲苯（DNT）在外加有機溶劑和催化劑存在下加氫合成，見反應式（1）和式（2）。其中催化劑的性質決定整個TDA生產的工藝流程和條件，是催化DNT加氫合成TDA的關鍵。目前，用于DNT加氫的工業催化劑主要為負載型貴金屬催化劑[(Pd+Pt)/C等]和骨架鎳催化劑兩種，(Pd+Pt)/C貴金屬和Raney-Ni工業DNT加氫催化劑的優缺點見表1。由表1可知，貴金屬催化劑低壓活性較高，且反應不需外加溶劑，但其價格昂貴，大大增大了TDA的生產成本[3-4]；而骨架鎳催化劑雖然價格低廉，但該催化劑反應壓力高（2 MPa），反應過程中需使用甲醇或乙醇作溶劑，增大了設備投資和能耗，且該催化劑具有自燃和鋁抽提過程中造成環境污染等缺點[5]。……