催化劑提高原子經(jīng)濟的作用和本質(zhì)

1、原子經(jīng)濟性催化劑在原子經(jīng)濟中的作用與本質(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： 使用銀作為催化劑，直接合成目標分子，原子利用率達到100%。 氧氣作為催化劑對人以及環(huán)境都是安全的 反應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： 原子利用率極高，理論可達100 % 相對于氫氰酸，一氧化碳和甲醇對人員以及設備都要安全。 反應過程沒有產(chǎn)生廢棄物。原子經(jīng)濟性的特性傳統(tǒng)傳統(tǒng)合成方法 A + B C + D (廢棄物)缺點：這一過程不可避免地產(chǎn)生的副產(chǎn)物，反應后需要處理，因而應被視為廢物。由于化學反應的特性，如果我們想采用這種反應，我們將無法避免這種缺點。原子經(jīng)

2、濟合成方法： A + B C 優(yōu)點: 反應物A,B中的所有原子都要被用于合成產(chǎn)物 C, 使得原子利用率達到100%。不產(chǎn)生副產(chǎn)物無需處理廢棄物不產(chǎn)生副產(chǎn)物無毒無污染，對環(huán)境友好，適合可持續(xù)發(fā)展方針（綠色化學）化工實際生產(chǎn)中如何提升原子經(jīng)濟性采用新合成原料簡化合成步驟催化劑技術應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: Alpha 工藝，反應分兩步：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的特 點，同時反應條件溫和；第二步MP 與HCHO 在堿

3、催化劑或酸催化劑下反應生成MMA 和水，具有較高的 MMA 選擇性。然后采用分餾法分離出 MMA ，分離過程需嚴格抑制 MMA 聚合。第一步反應具有較高原料轉化率和 MP 收率，達到 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%。簡化合成步驟消炎鎮(zhèn)痛藥物布洛芬的合成特點:與Boots工藝 相 比 , BHC工藝是一個典型的原子經(jīng)濟性反應 , 不但合成簡單 , 只需三步反應即可得到產(chǎn)品布洛芬 , 原料利用率高 , 而且無需使用大量溶劑和避免產(chǎn)生大量廢物 , 對環(huán)境造成的污染小 。

4、其原子經(jīng)濟性達77.4% , 也就是說新方法可少產(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99% 催化劑催化技術在化工生產(chǎn)中起著關鍵性作用。據(jù)統(tǒng)計，目前約有60%的化工產(chǎn)品和90%的化工工藝都離不開催化反應。傳統(tǒng)的催化過程主要用于石油煉制、化工過程和防治污染三大領域。而今天的催化技術則已經(jīng)滲透到化工生產(chǎn)的各個領域，在節(jié)省資源和能源、原料路線轉換以及環(huán)境保護等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。今后世界催化技術的發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面：進一步提高催化反應的收率和催化劑的選擇性加強對催化劑結構功能研究，通過對催化劑的結構設計來提高催化反應的可預測性，以縮短催化劑的開發(fā)周期，并最終降低化工產(chǎn)品成本。開發(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充量。進一步改進催化反應器的設計，以取得化學反應中傳質(zhì)與催化的完美結合，降低設備投資和操作費用。開發(fā)新的催化劑和加強對老催化劑的改進，進一步提高化學品的性能，增加產(chǎn)品品種和品級。 新催化技術，主要包括環(huán)保催化技術