连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:14950386 阅读:149 留言:0更新日期:2017-04-02 02:58
本发明专利技术提供了一种连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,包括齿轮状氧化铝载体以及负载在所述齿轮状氧化铝载体上的Pt、Pd和金属M,所述金属M为Ag、Ru或Sn,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.8%,Pd的质量百分含量为0.1%~0.5%,金属M的质量百分含量为0.05%~0.5%。本发明专利技术还提供了该催化剂的制备方法和利用该催化剂连续生产2,3-二氯吡啶的方法。本发明专利技术催化剂具有非常高的催化活性、选择性和稳定性,能够高效、连续地制备2,3-二氯吡啶,原料2,3,6-三氯吡啶的摩尔转化率大于93%,产物2,3-二氯吡啶的摩尔收率大于76%,催化剂的使用寿命不低于2300h。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化加氢选择性脱氯工艺
,具体涉及一种连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂及其制备方法和应用
技术介绍
2,3-二氯吡啶是重要的精细化工中间体,广泛应用于医药及农药领域,它是新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺与HGW86的关键中间体。目前,2,3-二氯吡啶合成方法有以下几种:一,2,3,6-三氯吡啶还原法。该方法由2,3,6-三氯吡啶加氢脱氯生成2,3-二氯吡啶,釜式工艺,添加三乙胺或醋酸钠来吸收氯化氢,反应副产物较多,脱氯不容易控制,选择性低,不利于大生产。二,2-氯吡啶合成法。该方法以2-氯吡啶为原料通过三步得到2,3-二氯吡啶和2,5-二氯吡啶的混合物,分离困难,且总收率不高。三,3-氯吡啶合成法。该方法以3-氯吡啶为原料两条路线合成2,3-二氯吡啶,由于3-氯吡啶价格昂贵,所用试剂价格较高,产品收率低,不利于大生产。四,3-氨基吡啶合成法。该方法以3-氨基吡啶为原料通过三步合成法合成2,3-二氯吡啶,过程复杂,控制难度大,但收率较高,是一条备选的大生产路线。因此,亟需研发一种生产率高、选择性好、三废少、安全环保,能有效降低2,3-二氯吡啶的生产成本的连续加氢合成2,3-二氯吡啶的先进技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂。该催化剂具有非常高的催化活性、选择性和稳定性,能够高效、连续地制备2,3-二氯吡啶,原料2,3,6-三氯吡啶的摩尔转化率大于93%,产物2,3-二氯吡啶的摩尔收率大于76%,催化剂使用寿命不低于2300h。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征在于,包括齿轮状氧化铝载体以及负载在所述齿轮状氧化铝载体上的Pt、Pd和金属M,所述金属M为Ag、Ru或Sn,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.8%,Pd的质量百分含量为0.1%~0.5%,金属M的质量百分含量为0.05%~0.5%。上述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征在于,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.5%,Pd的质量百分含量为0.1%~0.3%,金属M的质量百分含量为0.1%~0.4%。上述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征在于,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.45%,Pd的质量百分含量为0.15%,金属M的质量百分含量为0.3%。上述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征在于,所述齿轮状氧化铝载体的外径为2.4mm~2.6mm,内径为0.8mm~1.2mm,齿槽深度为0.6mm~0.9mm,孔容为0.65mL/g~0.75mL/g,比表面积为210m2/g~250m2/g。本专利技术还提供了一种制备上述连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、将Pt的前驱体、Pd的前驱体和金属M的前驱体溶解于稀硝酸中混合均匀,得到溶液A,再将丙三醇加入溶液A中混合均匀,得到溶液B,然后将齿轮状氧化铝载体浸没于溶液B中,在温度为40℃~45℃的条件下搅拌2h~3h,自然冷却后静置4h~5h,过滤后得到固体物料C;所述Pt的前驱体为Pt的盐酸盐或Pt的硝酸盐,所述Pd的前驱体为Pd的盐酸盐或Pd的硝酸盐,所述金属M的前驱体为Ag的硝酸盐、Ru的盐酸盐或Sn的盐酸盐;步骤二、将步骤一中所述固体物料C先在温度为60℃~70℃的条件下干燥3h~5h,然后升温至110℃~130℃后继续干燥3h~5h,自然冷却后得到负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体;步骤三、对步骤二中所述负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体进行焙烧处理,具体过程为:将负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体先以1.5℃/min~2.5℃/min的升温速率升温至250℃~300℃后保温0.5h~1.5h,然后以0.5℃/min~1.5℃/min的升温速率升温至400℃~500℃后保温3h~5h,之后自然冷却;步骤四、采用氢气对步骤三中焙烧处理后的负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体进行还原处理,得到连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂。上述的方法,其特征在于,步骤一中所述稀硝酸的质量百分比浓度为0.5%~1%。上述的方法,其特征在于,步骤一中所加入的丙三醇的体积为溶液A体积的30%~40%。上述的方法,其特征在于,步骤四中所述还原处理的温度为300℃~350℃。除此之外,本专利技术还提供了一种利用上述催化剂催化还原2,3,6-三氯吡啶连续生产2,3-二氯吡啶的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、将催化剂装填于固定床反应器中,然后向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气,直至将固定床反应器中的空气排净为止;步骤二、对步骤一中装填于固定床反应器中的催化剂进行活化处理,得到活化后的催化剂;所述活化处理的具体过程为:向固定床反应器中通入氢气,在固定床反应器内的气体压力为1.0MPa~1.5MPa,氢气的流量Q满足25m≤Q≤30m的条件下,将催化剂先以2℃/min~3℃/min的升温速率升温至70℃~90℃后保温1.5h~2.5h,然后以1℃/min~2℃/min的升温速率升温至140℃~160℃后保温1.5h~2.5h,之后自然降温至120℃~130℃后保温40min~80min;所述m为催化剂的质量,m的单位为g,Q的单位为mL/min;步骤三、采用2,3,6-三氯吡啶的熔融液作为原料液,将原料液预热至80℃~100℃,将氢气预热至100℃~120℃,然后向步骤二中装填有活化后的催化剂的固定床反应器中连续通入预热后的氢气和预热后的原料液,在固定床反应器内的气体压力为1.0MPa~1.5MPa,氢气与原料液的摩尔比为(40~60)∶1,反应空速为0.4g/gcat/hr~0.8g/gcat/hr的条件下,利用催化剂对原料液进行催化加氢脱氯,得到反应物料;步骤四、将步骤三中所述反应物料送入气液分离器中分离,纯化后得到2,3-二氯吡啶。上述的方法,其特征在于,步骤一中所述固定床反应器为列管式固定床反应器,所述列管式固定床反应器中反应管的内径为25mm~30mm,将催化剂装填于固定床反应器中的具体过程为:将催化剂与粒径为1.5mm~2mm的惰性瓷球逐层交替装填,所装填的催化剂与惰性瓷球的体积比为2∶1,所述反应管的装填高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产2,3‑二氯吡啶用催化剂,其特征在于,包括齿轮状氧化铝载体以及负载在所述齿轮状氧化铝载体上的Pt、Pd和金属M,所述金属M为Ag、Ru或Sn,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.8%,Pd的质量百分含量为0.1%~0.5%,金属M的质量百分含量为0.05%~0.5%。

【技术特征摘要】
1.一种连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征在于,包括齿轮状
氧化铝载体以及负载在所述齿轮状氧化铝载体上的Pt、Pd和金属M,所
述金属M为Ag、Ru或Sn,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.8%,
Pd的质量百分含量为0.1%~0.5%,金属M的质量百分含量为0.05%~0.5%。
2.根据权利要求1所述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征
在于,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.3%~0.5%,Pd的质量百分含
量为0.1%~0.3%,金属M的质量百分含量为0.1%~0.4%。
3.根据权利要求2所述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,其特征
在于,所述催化剂中Pt的质量百分含量为0.45%,Pd的质量百分含量为
0.15%,金属M的质量百分含量为0.3%。
4.根据权利要求1、2或3所述的连续生产2,3-二氯吡啶用催化剂,
其特征在于,所述齿轮状氧化铝载体的外径为2.4mm~2.6mm,内径为
0.8mm~1.2mm,齿槽深度为0.6mm~0.9mm,孔容为0.65mL/g~0.75mL/g,
比表面积为210m2/g~250m2/g。
5.一种制备如权利要求1、2或3所述连续生产2,3-二氯吡啶用催化
剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将Pt的前驱体、Pd的前驱体和金属M的前驱体溶解于稀硝
酸中混合均匀,得到溶液A,再将丙三醇加入溶液A中混合均匀,得到溶
液B,然后将齿轮状氧化铝载体浸没于溶液B中,在温度为40℃~45℃的
条件下搅拌2h~3h,自然冷却后静置4h~5h,过滤后得到固体物料C;所
述Pt的前驱体为Pt的盐酸盐或Pt的硝酸盐,所述Pd的前驱体为Pd的盐
酸盐或Pd的硝酸盐,所述金属M的前驱体为Ag的硝酸盐、Ru的盐酸盐
或Sn的盐酸盐;
步骤二、将步骤一中所述固体物料C先在温度为60℃~70℃的条件下
干燥3h~5h,然后升温至110℃~130℃后继续干燥3h~5h,自然冷却后得
到负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体;
步骤三、对步骤二中所述负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体进
行焙烧处理,具体过程为:将负载有Pt、Pd和金属M的催化剂前驱体先
以1.5℃/min~2.5℃/min的升温速率升温至250℃~300℃后保温0.5h~1.5h,
然后以0.5℃/min~1.5℃/min的升温速率升温至400℃~500℃后保温3h~5h,
之后自然冷却;
步骤四、采用氢气对步骤三中焙烧处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员:万克柔林涛程杰曾永康曾利辉高武张之翔
申请(专利权)人:西安凯立新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1