Vapor Phase Hydrogenation of Nitrobenzene over Nickel-Phosphorus Catalyst

Abstract

水溶液中で次亜リン酸ナトリウムによりニッケル塩を還元してニッケル・リン触媒 (Ni=57.1, P=8.0wt%) を製造し, この触媒を用いてニトロベンゼンの気相常圧水素化反応を流通法で行なった。生成物は大部分アニリンであったが, 触媒活性は触媒の熱処理 (窒素雰囲気中) による結晶化によって急激に増大した。しかし反応温度 200～230℃ において結晶化前後の触媒について速度表式を求めたところ水素分圧に0次で同形のつぎの式がえられた。PN はニトロベンゼン分圧, k およびK は定数, F は供給ニトロベンゼンの流量 (mol/hr) であり, x は生成アニリンモル分率を示す。350℃ 熱処理の結晶性 Ni-P 触媒 (触媒重量W : 触媒 0.0625g+不活性銅粉 4.5g) の場合は k=6.41・106exp(-18,000/RT), K =20.2 であり, 230℃ 熱処理の無定形 Ni-P 触媒(W : 触媒 0.25g+銅粉 9.0g) の場合は k =4.51・103exp(-11,100/RT), K=24.3 であった。また無定形 Ni-P 触媒は短時間 (220℃ で 17分以上) の水素処理によって活性が増大した。