加压氢化反应虚拟仿真实验的建设与应用

杜静，马骁飞，赵温涛,＊

1天津大学化学化工国家级实验教学示范中心，天津 300072

2天津大学化学化工国家级虚拟仿真实验教学中心，天津 300072

3天津大学理学院化学系，天津 300072

加压氢化作为一种重要的技术与手段，在石油化工、精细化工、有机及药物合成、材料科学等领域都有广泛应用，制备过程涉及催化氢化的产品有几千种。催化氢化具有反应收率高、原子经济性高、污染少等特点。随着反应技术与方法的发展，加压氢化已成为化学相关专业不可或缺的一种技术方法[1,2]。

氢化反应应用广泛，但反应过程存在多种风险，如燃爆风险，氢气爆炸极限是4%-75.6% (体积浓度)[3]，且氢气比重小、易扩散、燃点低，遇火花、摩擦或雷电感应等都可能引发爆炸。并且氢化反应常需要在加压条件下进行，需要使用特种设备，反应多为强放热反应，温度不易控制。另外反应中使用的部分金属催化剂如Raney Ni等，极易在空气中自燃[4]。这些因素很大程度上限制了氢化反应在日常实验教学中的应用。

教育部《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》(教高厅[2017]4号)[5]和教育部《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》(教高函[2018]5号)[6]中提出以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨，目前，将虚拟仿真技术引入本科实验实践教学中，已成为教学改革的新趋势[7-10]。

鉴于此，该实验依托于天津大学化学化工国家级虚拟仿真实验教学示范中心，以三位诺贝尔奖获得者……