一种间苯二甲胺催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出一种间苯二甲胺催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。所述催化剂是以生物质材料为模板剂，氧化镁和/或氧化铝为前驱体，镍和钴为主催化剂，钼为助催化剂制备得到；所述生物质材料为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖中的一种或多种。本发明专利技术提供的催化剂催化效率高、寿命长，且选择性高。且选择性高。且选择性高。

【技术实现步骤摘要】
一种间苯二甲胺催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂制备
，尤其涉及一种间苯二甲胺催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]间苯二甲胺是一种性能优异的环氧树脂固化剂，同时也是一种重要的精细化工中间体。可以通过光气化反应合成聚氨酯的单体间苯二甲基二异氰酸酯(MXDI)，其苯环氢化可以得到1,3
‑
二(氨甲基)环己烷等；另外，在橡胶交联剂、农药、纤维稳定剂、表面活性剂、螯合剂、纸加工剂和电子化学品等方面也广泛应用。
[0003]目前，间苯二甲胺的生产主要是通过间苯二甲腈加氢制得。在现有的加氢制取间苯二甲胺工艺中，常用的反应器有釜式反应器和固定床反应器，釜式反应器一般用于间歇反应，而固定床反应器用于连续反应。现有技术中，在采用固定床反应器进行反应时，一般采用雷尼镍或负载型镍作为催化剂，但雷尼镍使用较危险的；负载型镍催化剂，空隙率较低，在反应时间体系中，容易造成催化剂积碳，堵塞催化剂内部孔道结构，导致催化剂失活，同时在碱性反应体系中载体结构易坍塌，严重降低了催化剂转换效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种间苯二甲胺催化剂及其制备方法和应用，该催化剂催化效率高、寿命长，且选择性高。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种间苯二甲胺催化剂，所述催化剂是以生物质材料为模板剂，氧化镁和/或氧化铝为前驱体，镍和钴为主催化剂，钼为助催化剂制备得到；所述生物质材料为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖中的一种或多种。
[0006]优选的，所述主催化剂还包括钌、钯、铑中一种或多种；助催化剂还包括钾、硼、锑、磷、铜中一种或多种。
[0007]优选的，按重量百分比计，前驱体的含量为20％～50％，主催化剂的含量为30％～60％，助催化剂的含量为0.5％～12％。
[0008]优选的，所述模板剂和前驱体的质量比为1～1.2：1～1.2。
[0009]本专利技术提供了上述任意一项所述的间苯二甲胺催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0010]1)将模板剂与乙酸镁
·
四水和/或硝酸铝
·
九水的水溶液混合，将得到的混合液依次进行浸渍、抽滤、洗涤、干燥，焙烧，得到催化剂载体；
[0011]2)将主催化剂和助催化剂的盐溶液与催化剂载体进行等体积浸渍、烘干、真空分解、还原、压片和筛分，得到催化剂。
[0012]优选的，步骤1)中所述浸渍的时间为24～48h；所述干燥的温度为70～90℃，时间为10～15h；所述焙烧的温度为300～600℃，时间为5～12h。
[0013]优选的，步骤2)中浸渍的时间为10～24h；烘干的温度为65～75℃，时间为12～
24h。
[0014]优选的，步骤2)中真空分解时的温度为450～500℃，真空度为0.5～2Mpa；采用氢气进行还原。
[0015]本专利技术提供了上述任意一项所述的间苯二甲胺催化剂在制备间苯二甲胺中的应用。
[0016]优选的，采用固定床加氢工艺制备间苯二甲胺，反应温度为60～160℃，反应压力为1～8MPa。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0018]本专利技术使用生物模板法制备催化剂，并以氧化镁和/或氧化铝为前驱体，镍和钴为主催化剂，钼为助催化剂，采用生物质材料荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖为模板，不仅可以增大催化剂的孔隙率，有利于提高间苯二甲胺的产率，抑制副产物的产生，在碱性环境中骨架不易坍塌，同时也提高了催化剂的使用寿命，同时配合适宜的载体、主、助催化剂，使制备得到的催化剂副反应少，选择性高，具有良好的工业应用前景。
附图说明
[0019]图1为荷花花粉为生物模板的SEM图；
[0020]图2为油菜花粉为生物模板的SEM图；
[0021]图3为壳聚糖为生物模板的SEM图。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术提供了一种间苯二甲胺催化剂，所述催化剂是以生物质材料为模板剂，氧化镁和/或氧化铝为前驱体，镍和钴为主催化剂，钼为助催化剂制备得到；所述生物质材料为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖中的一种或多种。
[0024]本专利技术提供的间苯二甲胺催化剂，是以生物质材料为模板剂，所述生物质材料为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖中的一种或多种，优选为荷花花粉为模板剂。在本专利技术中，荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖均具有丰富的孔结构丰富，热稳定性及机械强度好的特性，作为模板，不仅可以增大催化剂的孔隙率，有利于提高间苯二甲胺的产率，且在碱性环境中骨架不易坍塌，提高使用寿命。图1～3依次分别为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖为生物模板的SEM图。
[0025]本专利技术提供的间苯二甲胺催化剂以氧化镁和/或氧化铝为前驱体，在本专利技术中，按重量百分比计，前驱体的含量优选为20％～50％。本专利技术对所述氧化镁和和氧化铝的质量比没有特殊限定，采用任意比例均可。在本专利技术中，所述模板剂和前驱体的质量比优选为1～1.2：1～1.2。在本专利技术中，采用氧化镁和/或氧化铝为前驱体，氧化镁和/或氧化铝具有颗粒尺寸小，比表面积大，具有一定的抗腐蚀性能。
[0026]本专利技术提供的间苯二甲胺催化剂以镍和钴为主催化剂，所述主催化剂优选还包括
钌、钯、铑中一种或多种。在本专利技术中，按重量百分比计，主催化剂的含量优选为30％～60％。
[0027]本专利技术提供的间苯二甲胺催化剂以钼为助催化剂，所述助催化剂优选还包括钾、硼、锑、磷、铜中一种或多种。在本专利技术中，按重量百分比计，所述助催化剂的含量优选为0.5％～12％，更优选为4～9％。本专利技术中，钼作为助剂，可以抑制甲苯二甲腈催化加氢生成仲胺、叔胺，更有助于伯胺的生成。钾、硼、锑、磷、铜作为助剂，可以调节催化剂中L酸的强度，有助于降低高聚副产物的生成。
[0028]本专利技术提供了上述任意一项所述的间苯二甲胺催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0029]1)将模板剂与乙酸镁
·
四水和/或硝酸铝
·
九水的水溶液混合，将得到的混合液依次进行浸渍、抽滤、洗涤、干燥，焙烧，得到催化剂载体；
[0030]2)将主催化剂和助催化剂的盐溶液与催化剂载体进行等体积浸渍、烘干、真空分解、还原、压片和筛分，得到催化剂。
[0031]本专利技术将模板剂与乙酸镁
·
四水和/或硝酸铝
·
九水的水溶液混合，将得到的混合液依次进行浸渍、抽滤、洗涤、干燥，焙烧，得到催化剂载体。在本专利技术中，所述浸渍的时间优选为24～48h。在本专利技术中，所述洗涤用溶剂优选为蒸馏水。在本专利技术中，所述干燥的温度优选为70～90℃，更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间苯二甲胺催化剂，其特征在于，所述催化剂是以生物质材料为模板剂，氧化镁和/或氧化铝为前驱体，镍和钴为主催化剂，钼为助催化剂制备得到；所述生物质材料为荷花花粉、油菜花粉和壳聚糖中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的间苯二甲胺催化剂，其特征在于，所述主催化剂还包括钌、钯、铑中一种或多种；助催化剂还包括钾、硼、锑、磷、铜中一种或多种。3.根据权利要求1所述的间苯二甲胺催化剂，其特征在于，按重量百分比计，前驱体的含量为20％～50％，主催化剂的含量为30％～60％，助催化剂的含量为0.5％～12％。4.根据权利要求1所述的间苯二甲胺催化剂，其特征在于，所述模板剂和前驱体的质量比为1～1.2：1～1.2。5.权利要求1～4任意一项所述的间苯二甲胺催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将模板剂与乙酸镁
·
四水和/或硝酸铝
·
九水的水溶液混合，将得到的混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明杰，吴炳辉，靳承煜，刘方园，刘光慧，任东成，徐鲁艺，尚云云，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：