一种己内酰胺加氢精制催化剂制造技术

本发明专利技术提供了一种己内酰胺加氢精制催化剂

【技术实现步骤摘要】
一种己内酰胺加氢精制催化剂、其制备方法及己内酰胺加氢精制方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，尤其是涉及一种己内酰胺加氢精制催化剂
、
其制备方法及己内酰胺加氢精制方法
。

技术介绍

[0002]己内酰胺是生产尼龙
‑6纤维和工程塑料的重要化工原料，其生产工艺原料种类多
、
流程复杂，其中氨肟化
、
重排反应带来的杂质多达
30
余种，虽然这些杂质的含量较低，但却严重影响成品己内酰胺的质量，尤其是用作高速纺原料时，对杂质含量的要求更为严格
。
[0003]加氢精制过程主要是使杂质中与己内酰胺的性质相近的不饱和物质发生加氢反应，使其在后续的蒸发
、
蒸馏单元中脱除
。
目前国内己内酰胺加氢精制的方法主要三种：
(1)
在浆态床反应器中，采用雷尼镍催化剂完成加氢反应，该工艺是目前国内生产商的主流工艺，但存在催化剂消耗大
、
流程复杂
、
产品质量波动大等缺点；
(2)
在磁稳定床反应器中，采用非晶态合金催化剂完成加氢反应，其流程与浆态床类似，催化剂损耗有所降低，但同样存在操作复杂
、
产品质量波动大等不足；
(3)
在固定床反应器中，采用整体性镍基催化剂完成加氢反应，该工艺流程简单
、
操作容易
、
产品质量稳定，但由于加氢反应发生在偏碱性的水溶液中，对整体型催化剂的结构稳定性提出了很高的要求
。
[0004]申请号为
00105686.7
的中国专利申请公开了一种非晶态镍铝合金催化剂，组成为
60
～
98wt
％的
Ni
，0～
20wt
％的
Fe
，0～
20wt
％的
Cr、Co、Mo、Mn、W
中的一种，
0.5
～
30wt
％的
Al
，在常压
、90℃
条件下进行加氢反应，己内酰胺水溶液
PM
值可以达到
1000s
以上
。
[0005]申请号为
200910075824.4
的中国专利申请公开了一种在磁稳定床反应器中的己内酰胺加氢精制方法，在活性组分钯和磁性球形载体组分的催化剂存在下，在
100℃、1.2MPa、30h
‑1、
氢液比6的反应条件下，己内酰胺水溶液
PM
值可达
730s。
[0006]申请号为
201510196549.7
的中国专利申请公开了一种应用于固定床反应器中的颗粒状雷尼镍催化剂，组成为
40
～
80wt
％的
Ni
，
20
～
60wt
％的
Al
，0～
10wt
％的
V、Cr、Mo、W、Fe
中的一种或多种，在
80℃、0.75MPa、
质量空速
2h
‑1条件下，己内酰胺水溶液
PM
值可达
17600
～
32000s。
但雷尼镍的海绵状多孔结构在碱性条件下长时间使用，会引结构坍塌而失活
。
[0007]申请号为
202011259627.0
的中国专利申请公开了一种应用于固定床反应器中的
Ni/Al2O3催化剂，组成为
10
～
35wt
％的
Ni
，1～
20wt
％的助剂，
50
～
80wt
％的
Al2O3，
0.5
～
30wt
％的
Al
，己内酰胺水溶液经加氢后，高锰酸钾吸收值
(PAN
值
)
降到
1.8
以下
。
[0008]综上所述，目前工业上己内酰胺加氢精制工艺大多采用雷尼镍催化剂和非晶态合金催化剂，但雷尼镍催化剂活性较低，脱除杂质能力有限，无法满足高端客户需求；非晶态合金催化剂制备过程中条件苛刻，磁稳定床设备投资高等问题制约了其发展
。
负载型
Ni/Al2O3催化剂加氢性能优异，工艺流程简单，但因加氢环境下，己内酰胺水溶液通常呈弱酸性或弱碱性，催化剂在使用过程中出现掉粉
、
活性组分流失
、
寿命短等问题
。
[0009]有鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的之一在于提供一种己内酰胺加氢精制催化剂，应用于固定床加氢反应器，可长时间耐受弱酸性或弱碱性己内酰胺水溶液侵蚀，颗粒强度保持稳定且加氢性能优异
。
[0011]本专利技术的目的之二在于提供一种所述己内酰胺加氢精制催化剂的制备方法
。
[0012]本专利技术的目的之三在于提供一种己内酰胺加氢精制方法
。
[0013]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0014]第一方面，本专利技术提供了一种己内酰胺加氢精制催化剂，包括催化剂载体和负载在所述催化剂载体上的活性成分
Ni
，所述催化剂载体包括稀土氧化物改性的氧化铝
、
结构助剂
、
粘结剂和润滑剂；
[0015]基于己内酰胺加氢精制催化剂的质量，活性成分
Ni
的含量为
10
～
40wt
％，优选为
12
～
30wt
％，稀土氧化物改性的氧化铝的含量为
40
～
79wt
％，优选为
45
～
70wt
％，结构助剂的含量为3～
20wt
％，优选为7～
20wt
％，粘结剂的含量为5～
15wt
％，优选为5～
10wt
％，润滑剂的含量为3～
7wt
％，优选为3～
5wt
％；
[0016]所述稀土氧化物改性的氧化铝中，氧化铝与稀土氧化物中所含的稀土金属元素的质量比为
15
～
50:1
；
[0017]所述己内酰胺加氢精制催化剂的孔容为
0.4
～
1.5ml/g
，平均孔径为
20
～
40nm。
[0018]在一些实施方式中，所述稀土氧化物为选自
La2O3、ZrO2、Sm2O3中的一种或几种；和
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种己内酰胺加氢精制催化剂，其特征在于，包括催化剂载体和负载在所述催化剂载体上的活性成分
Ni
，所述催化剂载体包括稀土氧化物改性的氧化铝
、
结构助剂
、
粘结剂和润滑剂；基于己内酰胺加氢精制催化剂的质量，活性成分
Ni
的含量为
10
～
40wt
％，优选为
12
～
30wt
％，稀土氧化物改性的氧化铝的含量为
40
～
79wt
％，优选为
45
～
70wt
％，结构助剂的含量为3～
20wt
％，优选为7～
20wt
％，粘结剂的含量为5～
15wt
％，优选为5～
10wt
％，润滑剂的含量为3～
7wt
％，优选为3～
5wt
％；所述稀土氧化物改性的氧化铝中，氧化铝与稀土氧化物中所含的稀土金属元素的质量比为
15
～
50:1
；所述己内酰胺加氢精制催化剂的孔容为
0.4
～
1.5ml/g
，平均孔径为
20
～
40nm。2.
根据权利要求1所述的己内酰胺加氢精制催化剂，其特征在于，所述稀土氧化物为选自
La2O3、ZrO2、Sm2O3中的一种或几种；和
/
或所述结构助剂为选自高岭土
、
钛白粉中的一种或几种；和
/
或所述粘结剂为选自磷酸镁
、
铝酸钙
、
硅酸钙中的一种或几种；和
/
或所述润滑剂为选自田菁粉
、
甲基纤维素和硬脂酸钙中的一种或几种
。3.
根据权利要求1所述的己内酰胺加氢精制催化剂，其特征在于，所述稀土氧化物改性的氧化铝的晶型为
γ
、
δ
、
θ
、
ɑ
中的一种或几种混合晶型，优选为
γ
、
θ
混合晶型
。4.
如权利要求1‑3任一项所述的己内酰胺加氢精制催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将铝溶胶与稀土金属盐均匀混合，得到浆液
I
，浆液
I
中氧化铝和稀土金属盐的固含量为
20
～
40
％；对浆液
I
进行喷雾干燥和造粒，得到固体微球粉末；取部分固体微球粉末进行焙烧，得到稀土氧化物改性的氧化铝，其中稀土氧化物改性的氧化铝中，氧化铝与稀土氧化物中所含的稀土金属元素的质量比为
(15
～
50)
：1；步骤
(1)
取的部分固体微球粉末占所述固体微球粉末总质量的
40
％
‑
70
％；
(2)
将所述稀土氧化物改性的氧化铝和结构助剂加入水中，均匀混合，得到浆液
II
，其中结构助剂与稀土氧化物改性的氧化铝的质量之比为
(0.15
～
0.6)
：1，优选为
(0.18
～
0.56)
：1；
(3)
向浆液
II
中加入镍盐水溶液，充分搅拌，得到浆液
III
；向浆液
III
中加入沉淀剂使沉淀反应的反应产物在载...

【专利技术属性】
技术研发人员：封志伟，张令霞，张群，周帅林，王耀红，张志军，徐鹏，孙吉全，程时标，陈西波，张遵领，许科，张海岗，郜泽宁，
申请(专利权)人：北京旭阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：