催化剂提高原子经济的作用和本质

1、原子经济性催化剂在原子经济中的作用与本质原子利用率制备环氧丙烷传统方法制备环氧丙烷的新方法优点： 使用银作为催化剂，直接合成目标分子，原子利用率达到100%。 氧气作为催化剂对人以及环境都是安全的 反应后不需要分离以及纯化制备丙烯酸甲酯传统方法制备丙烯酸甲酯新方法优点： 原子利用率极高，理论可达100 % 相对于氢氰酸，一氧化碳和甲醇对人员以及设备都要安全。 反应过程没有产生废弃物。原子经济性的特性传统传统合成方法 A + B C + D (废弃物)缺点：这一过程不可避免地产生的副产物，反应后需要处理，因而应被视为废物。由于化学反应的特性，如果我们想采用这种反应，我们将无法避免这种缺点。原子经

2、济合成方法： A + B C 优点: 反应物A,B中的所有原子都要被用于合成产物 C, 使得原子利用率达到100%。不产生副产物无需处理废弃物不产生副产物无毒无污染，对环境友好，适合可持续发展方针（绿色化学）化工实际生产中如何提升原子经济性采用新合成原料简化合成步骤催化剂技术应用采用新合成原料传统丙酮氰醇(ACH)法合成MMAMP或丙酸(PA)气相法合成MMA特点: Alpha 工艺，反应分两步：第一步乙烯与甲醇、一氧化碳在 Pd催化剂下发生羰基化和酯化反应生成丙酸甲酯(MP)，采用的催化剂为钯基催化剂，其具有高活性、高选择性和使用寿命长的特 点，同时反应条件温和；第二步MP 与HCHO 在碱

3、催化剂或酸催化剂下反应生成MMA 和水，具有较高的 MMA 选择性。然后采用分馏法分离出 MMA ，分离过程需严格抑制 MMA 聚合。第一步反应具有较高原料转化率和 MP 收率，达到 99.9%。第二步，使用K/-Al2O3 催化剂。在优化条件下，丙酸甲酯的转化率为51.5%，甲基丙烯酸甲酯的收率为39.2%，甲基丙烯酸甲酯的选择性为76.1%。简化合成步骤消炎镇痛药物布洛芬的合成特点:与Boots工艺 相 比 , BHC工艺是一个典型的原子经济性反应 , 不但合成简单 , 只需三步反应即可得到产品布洛芬 , 原料利用率高 , 而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物 , 对环境造成的污染小 。

4、其原子经济性达77.4% , 也就是说新方法可少产废物 。如果考虑副产物乙酸的回收,BHC合成布洛芬工艺的原子有效利用率可高达99% 催化剂催化技术在化工生产中起着关键性作用。据统计，目前约有60%的化工产品和90%的化工工艺都离不开催化反应。传统的催化过程主要用于石油炼制、化工过程和防治污染三大领域。而今天的催化技术则已经渗透到化工生产的各个领域，在节省资源和能源、原料路线转换以及环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。今后世界催化技术的发展方向主要集中在以下几个方面：进一步提高催化反应的收率和催化剂的选择性加强对催化剂结构功能研究，通过对催化剂的结构设计来提高催化反应的可预测性，以缩短催化剂的开发周期，并最终降低化工产品成本。开发新的催化剂使用和回收工艺，以最大限度地减少催化剂的补充量。进一步改进催化反应器的设计，以取得化学反应中传质与催化的完美结合，降低设备投资和操作费用。开发新的催化剂和加强对老催化剂的改进，进一步提高化学品的性能，增加产品品种和品级。 新催化技术，主要包括环保催化技术