催化劑提高原子經(jīng)濟(jì)的作用和本質(zhì)

1、原子經(jīng)濟(jì)性催化劑在原子經(jīng)濟(jì)中的作用與本質(zhì)原子利用率制備環(huán)氧丙烷傳統(tǒng)方法制備環(huán)氧丙烷的新方法優(yōu)點(diǎn)： 使用銀作為催化劑，直接合成目標(biāo)分子，原子利用率達(dá)到100%。 氧氣作為催化劑對(duì)人以及環(huán)境都是安全的 反應(yīng)后不需要分離以及純化制備丙烯酸甲酯傳統(tǒng)方法制備丙烯酸甲酯新方法優(yōu)點(diǎn)： 原子利用率極高，理論可達(dá)100 % 相對(duì)于氫氰酸，一氧化碳和甲醇對(duì)人員以及設(shè)備都要安全。 反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有產(chǎn)生廢棄物。原子經(jīng)濟(jì)性的特性傳統(tǒng)傳統(tǒng)合成方法 A + B C + D (廢棄物)缺點(diǎn)：這一過(guò)程不可避免地產(chǎn)生的副產(chǎn)物，反應(yīng)后需要處理，因而應(yīng)被視為廢物。由于化學(xué)反應(yīng)的特性，如果我們想采用這種反應(yīng)，我們將無(wú)法避免這種缺點(diǎn)。原子經(jīng)

2、濟(jì)合成方法： A + B C 優(yōu)點(diǎn): 反應(yīng)物A,B中的所有原子都要被用于合成產(chǎn)物 C, 使得原子利用率達(dá)到100%。不產(chǎn)生副產(chǎn)物無(wú)需處理廢棄物不產(chǎn)生副產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)污染，對(duì)環(huán)境友好，適合可持續(xù)發(fā)展方針（綠色化學(xué)）化工實(shí)際生產(chǎn)中如何提升原子經(jīng)濟(jì)性采用新合成原料簡(jiǎn)化合成步驟催化劑技術(shù)應(yīng)用采用新合成原料傳統(tǒng)丙酮氰醇(ACH)法合成MMAMP或丙酸(PA)氣相法合成MMA特點(diǎn): Alpha 工藝，反應(yīng)分兩步：第一步乙烯與甲醇、一氧化碳在 Pd催化劑下發(fā)生羰基化和酯化反應(yīng)生成丙酸甲酯(MP)，采用的催化劑為鈀基催化劑，其具有高活性、高選擇性和使用壽命長(zhǎng)的特 點(diǎn)，同時(shí)反應(yīng)條件溫和；第二步MP 與HCHO 在堿

3、催化劑或酸催化劑下反應(yīng)生成MMA 和水，具有較高的 MMA 選擇性。然后采用分餾法分離出 MMA ，分離過(guò)程需嚴(yán)格抑制 MMA 聚合。第一步反應(yīng)具有較高原料轉(zhuǎn)化率和 MP 收率，達(dá)到 99.9%。第二步，使用K/-Al2O3 催化劑。在優(yōu)化條件下，丙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為51.5%，甲基丙烯酸甲酯的收率為39.2%，甲基丙烯酸甲酯的選擇性為76.1%。簡(jiǎn)化合成步驟消炎鎮(zhèn)痛藥物布洛芬的合成特點(diǎn):與Boots工藝 相 比 , BHC工藝是一個(gè)典型的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng) , 不但合成簡(jiǎn)單 , 只需三步反應(yīng)即可得到產(chǎn)品布洛芬 , 原料利用率高 , 而且無(wú)需使用大量溶劑和避免產(chǎn)生大量廢物 , 對(duì)環(huán)境造成的污染小 。

4、其原子經(jīng)濟(jì)性達(dá)77.4% , 也就是說(shuō)新方法可少產(chǎn)廢物 。如果考慮副產(chǎn)物乙酸的回收,BHC合成布洛芬工藝的原子有效利用率可高達(dá)99% 催化劑催化技術(shù)在化工生產(chǎn)中起著關(guān)鍵性作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前約有60%的化工產(chǎn)品和90%的化工工藝都離不開(kāi)催化反應(yīng)。傳統(tǒng)的催化過(guò)程主要用于石油煉制、化工過(guò)程和防治污染三大領(lǐng)域。而今天的催化技術(shù)則已經(jīng)滲透到化工生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，在節(jié)省資源和能源、原料路線轉(zhuǎn)換以及環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。今后世界催化技術(shù)的發(fā)展方向主要集中在以下幾個(gè)方面：進(jìn)一步提高催化反應(yīng)的收率和催化劑的選擇性加強(qiáng)對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)功能研究，通過(guò)對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提高催化反應(yīng)的可預(yù)測(cè)性，以縮短催化劑的開(kāi)發(fā)周期，并最終降低化工產(chǎn)品成本。開(kāi)發(fā)新的催化劑使用和回收工藝，以最大限度地減少催化劑的補(bǔ)充量。進(jìn)一步改進(jìn)催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，以取得化學(xué)反應(yīng)中傳質(zhì)與催化的完美結(jié)合，降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用。開(kāi)發(fā)新的催化劑和加強(qiáng)對(duì)老催化劑的改進(jìn)，進(jìn)一步提高化學(xué)品的性能，增加產(chǎn)品品種和品級(jí)。 新催化技術(shù)，主要包括環(huán)保催化技術(shù)