环己酮是一种应用广泛的有机化工原料,在工业上起着非常重要的作用。苯酚加氢制环己酮具有反应条件相对温和、副产物较少以及对环境友好等优点。基于国内某企业开发的新型国产Pd/C催化剂,研究了苯酚气相加氢适宜的反应条件、本征动力学以及Pd/C催化剂的传热特性,为基于Pd/C催化剂的苯酚加氢中试实验以及反应器设计提供了理论依据。比较了常用于苯酚加氢反应的二氯甲烷、环己烷、乙醇、苯等几种溶剂对苯酚加氢反应的影响。分别在反应温度T=160℃～250℃,反应压力P=0.1MPa～2.0MPa,苯酚的质量空速WHSV=0.2h-1～1.0h-1,氢气与苯酚物质的量的比n(H2)/n(phenol)=2～12的条件下,探究了实验条件对于苯酚加氢反应的影响。较适宜的苯酚加氢反应条件为:以苯为溶剂、反应温度T=175℃～205℃、反应压力P=0.1MPa、苯酚的质量空速WHSV=0.2h-1～0.4h-1、n(H2)/n(phenol)为 4。在消除了内外扩散影响的实验条件下,测得了 25组本征动力学实验数据;以Langmuir-Hinshellwood-Hougen-Watson理论为基础建立了苯酚加氢本征动力学模型,将25组动力学实验数据代入模型中,得到了模型的参数估值,通过统计检验和残差分析表明本征动力学模型可靠性良好。在气体流动,但不发生化学反应的状态下,实验研究了固定床反应器中Pd/C催化剂床层的传热特性。考察了实验条件对Pd/C催化剂床层内的温度分布的影响,建立了Pd/C催化剂在固定床反应器内的二维拟均相传热模型,采用正交配置法求解模型,得到了径向的有效导热系数λer以及壁给热系数αw,并拟合得到了λer和αw与颗粒雷诺数Rep之间的关联式。