System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有催化氨解功能的催化剂及其制备方法和应用技术_技高网

具有催化氨解功能的催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:41258318 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-11 09:17
本发明专利技术涉及催化领域,公开了具有催化氨解功能的催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括载体和负载于载体上的主金属元素Ni、次金属元素La和In,Ni的含量占催化剂总重的10‑40wt%。使用该催化剂催化双(六甲撑)三胺进行氨解反应时,能够同时生成己二胺和环己亚胺,并且反应的转化率高,选择性高,稳定性好,反应条件相对温和,操作窗口较宽,更适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化领域,具体地涉及一种具有催化氨解功能的催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着我国的汽车、纺织、涂料、电子电气以及建筑行业发展迅速,极大地拉动了己二胺市场需求。特别是在汽车、涂料领域,增长尤为迅速,车轻量化及新能源汽车的普及和推广将会进一步促进尼龙66(聚己二酰己二胺,己二胺的下游产品)的消费需求。

2、己二胺技术的关键在于己二腈的制备。目前己二腈合成技术主要有丁二烯氰化法、丙烯腈二聚法、己二酸氨化脱水法等。

3、丁二烯氰化法采用丁二烯与氢氰酸反应,氰化过程较为复杂,此工艺过程中的催化剂和反应条件决定了反应产物的复杂性。us1112539将丁二烯氰化法发展为直接氢氰化法,使用零价镍络合物和碱金属硼氢化物或硼氢化季铵盐,在120℃和常压的温和条件下实现了丁二烯与氢氰酸的反应,此时聚合物生成量少。然后在酸性条件下将3-戊烯腈异构化成4-戊烯腈,然后氢氰化制己二腈。cn105148999a在镍金属中引入硫形成含硫镍金属颗粒,使本来不易形成镍-配体配合物的镍金属源也可简单高效地高度形成镍-配体配合物,改进了催化剂体系。

4、us3649511开发出无隔膜电解工艺,电解液使用由丙烯腈和10~15%磷酸二氢钠组成的乳浊液,其中水相含有低浓度季铵盐(0.4%)和饱和浓度7%的丙烯腈,季铵盐为六亚甲基双乙基二丁基铵的磷酸盐。生成的己二腈萃取进入有机相,产率较高,且所用季铵盐比简单的季铵盐更容易从有机相中用水萃取出来。

5、己二胺除了利用己二腈加氢制备外,其它方法还包括己内酰胺氨化脱水制备6-氨基己腈再加氢法、己二醇直接氨化法等。cn107739318a在反应釜中使用磷酸或磷酸盐催化剂,以己内酰胺为原料液相法制6-氨基己腈,在有机溶剂存在下将温度升至200-250℃,通入氨气,氨与己内酰胺的质量比为5-20:1,然后在260-280℃下反应0.5-2小时,己内酰胺转化率达到65%,6-氨基己腈选择性为98.2%。

6、环己亚胺(hmi)是一种重要的化学中间体,也是一种技术含量相当高的有机精细化学品,不仅可用作医药、农药中间体、还可用于制纯碱、显影药、三废处理等许多领域。因其合成用催化剂选择较难,世界上仅有少数国家能够生产。us3830800公布了在反应温度225~250℃,钌负载于惰性载体上催化己二胺,六亚甲基亚胺收率可以达到90%。但由于分子间缩合问题没有解决,此路线一直没有得到工业应用,以己内酰胺为原料的研究受到广泛关注。

7、然而,目前生产己二胺和环己亚胺的工艺中,普遍存在着催化剂性能差,反应物转化率低、目标产物选择性低,反应条件相对苛刻的问题。仍然需要开发更优的生产己二胺和环己亚胺的工艺。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的上述问题,提供一种具有催化氨解功能的催化剂及其制备方法和应用,使用该催化剂催化双(六甲撑)三胺进行氨解反应时,能够同时生成己二胺和环己亚胺,并且反应的转化率高,选择性高,稳定性好,反应条件相对温和,操作窗口较宽,更适宜工业化生产。

2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种具有催化氨解功能的催化剂,所述催化剂包括载体和负载于载体上的主金属元素ni、次金属元素la和in,ni的含量占催化剂总重的10-40wt%;

3、其中,载体包括氧化铝、二氧化硅和氧化钙,且氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(7-25):(0.8-5):1。

4、本专利技术第二方面提供一种制备具有催化氨解功能的催化剂的方法,该方法包括:将主金属元素ni、次金属元素la和in负载到载体上,使得ni的负载量占催化剂总重的10-40wt%,所述载体包括氧化铝、二氧化硅和氧化钙,且氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(7-25):(0.8-5):1。

5、本专利技术第三方面提供如上所述的方法制备的具有催化氨解功能的催化剂。

6、本专利技术第四方面提供如第一方面或第三方面所述的具有催化氨解功能的催化剂在催化双(六甲撑)三胺氨解中的应用。

7、本专利技术第五方面提供一种双(六甲撑)三胺氨解制备己二胺和环己亚胺的方法,该方法包括:在氨解条件和第一方面或第三方面所述的具有催化氨解功能的催化剂存在下,使双(六甲撑)三胺进行氨解反应。

8、本专利技术提供的催化剂,能够催化双(六甲撑)三胺发生氨解反应生成己二胺和环己亚胺,并且使得反应具有较高的选择性和转化率,反应条件相对温和,操作窗口较宽(在较宽的操作条件范围内都可以进行催化反应)。并且,所述催化剂的稳定性较好,长期使用,催化反应的选择性和转化率没有明显变化,更适合实际使用。

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【技术保护点】

1.一种具有催化氨解功能的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括载体和负载于载体上的主金属元素Ni、次金属元素La和In,Ni的含量占催化剂总重的10-40wt%;

2.根据权利要求1或2所述的催化剂,氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(9-23):(1-4):1。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂,其中,Ni的含量占催化剂总重的11.5-30wt%;

4.一种制备具有催化氨解功能的催化剂的方法,其特征在于,该方法包括:将主金属元素Ni、次金属元素La和In负载到载体上,使得Ni的负载量占催化剂总重的10-40wt%,所述载体包括氧化铝、二氧化硅和氧化钙,且氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(7-25):(0.8-5):1。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(9-23):(1-4):1;

6.根据权利要求5所述的方法,其中,挤出在助挤剂存在下进行,所述助挤剂选自柠檬酸、醋酸、硝酸和磷酸中的至少一种;

7.根据权利要求4或5所述的方法,其中,将Ni、La和In负载到载体上的方法包括:将载体和Ni盐、La盐和In盐混合,进行水热晶化,并进行第二干燥和第二焙烧。

8.根据权利要求7所述的方法,其中,载体和Ni盐、La盐和In盐的用量使得:Ni的含量占所得催化剂总重的10-40wt%,优选为15-30wt%;La的重量占所得催化剂总重的1-15wt%,优选为3-10wt%;In的重量占所得催化剂总重的0.1-5wt%,优选为0.5-2.5wt%;

9.根据权利要求8所述的方法,其中,水热晶化分多次进行;

10.根据权利要求9所述的方法,其中,每次水热晶化后,将物料进行第二干燥和第二焙烧;

11.根据权利要求10所述的方法,其中,该方法还包括:将完成最后一次第二焙烧后的产物进行还原;

12.权利要求4-11中任意一项所述的方法制备的具有催化氨解功能的催化剂。

13.权利要求1-3和权利要求12中任意一项所述的具有催化氨解功能的催化剂在催化双(六甲撑)三胺氨解中的应用。

14.一种双(六甲撑)三胺氨解制备己二胺和环己亚胺的方法,其特征在于,该方法包括:在氨解条件和权利要求1-3和权利要求12中任意一项所述的具有催化氨解功能的催化剂存在下,使双(六甲撑)三胺进行氨解反应。

15.根据权利要求14所述的方法,其中,氨解条件包括:温度为150-250℃,优选为170-230℃;压力为10-25MPa,更优选为15-22MPa;双(六甲撑)三胺的进料液相体积时空速为0.01-1h-1优选为0.1-0.8h-1;在氢气和氨的存在下进行,氢气、氨和双(六甲撑)三胺的摩尔比为(1-15):(50-150):1,优选为(2-10):(80-120):1。

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【技术特征摘要】

1.一种具有催化氨解功能的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括载体和负载于载体上的主金属元素ni、次金属元素la和in,ni的含量占催化剂总重的10-40wt%;

2.根据权利要求1或2所述的催化剂,氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(9-23):(1-4):1。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂,其中,ni的含量占催化剂总重的11.5-30wt%;

4.一种制备具有催化氨解功能的催化剂的方法,其特征在于,该方法包括:将主金属元素ni、次金属元素la和in负载到载体上,使得ni的负载量占催化剂总重的10-40wt%,所述载体包括氧化铝、二氧化硅和氧化钙,且氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(7-25):(0.8-5):1。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,氧化铝、二氧化硅和氧化钙的重量比为(9-23):(1-4):1;

6.根据权利要求5所述的方法,其中,挤出在助挤剂存在下进行,所述助挤剂选自柠檬酸、醋酸、硝酸和磷酸中的至少一种;

7.根据权利要求4或5所述的方法,其中,将ni、la和in负载到载体上的方法包括:将载体和ni盐、la盐和in盐混合,进行水热晶化,并进行第二干燥和第二焙烧。

8.根据权利要求7所述的方法,其中,载体和ni盐、la盐和in盐的用量使得:ni的含量占所得催化剂总重的10-40wt%,优选为15-30wt%...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐国旗田保亮付思贤
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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