本发明专利技术公开了一种在固定床反应器中，用于合成2，6-二甲基吡啶的催化剂及其合成方法。该催化剂以硅铝分子筛为载体，复合活性组分构成，所述的活性组分为Co、Ni、Cu、Cr、Pb、Zn中的一种或几种单质或；单质与其氧化物，各活性组分的质量含量为催化剂总质量的0.1％～10％，总活性成分含量为催化剂总质量的0.5％～20％。该合成方法为在固定床反应器中，气相条件下催化甲醇，丙酮和氨气高效率的制备2，6-二甲基吡啶。本发明专利技术催化剂采用以硅铝分子筛为载体负载常规金属而成，制备简便、催化剂成本低、活性稳定、催化剂寿命长。本发明专利技术方法具有操作条件易于控制，催化剂性能好，产品收率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种2，6 二甲基吡啶的合成技术，尤其是一种用于合成2，6 二甲基吡啶的的催化剂及其合成方法。
技术介绍
吡啶碱类化合物最早是由煤焦油、骨油中分离得到的，但煤焦油、骨油或页岩油中吡啶碱类化合物含量小，组成复杂并且存在沸点相近的多种混合物，这些特点导致了吡啶碱类化合物分离提纯难度增大，相应的成本也较高。随着吡啶碱需求量的增大，这种方法逐渐被淘汰。1924年Chictibabin提出以醛和氨为原料大批量生产吡啶及其衍生物的工业化方法。随着石油工业的发展，又出现了以烯烃，炔烃为原料合成吡啶碱的方法，但因收率较低都难于工业化。目前，全世界95%的吡啶碱都是由催化氨化得到。2，6_ 二甲基吡啶是较常见的吡啶碱，广泛应用于有机合成，医药工业等方面，可用于生产抗动脉粥样硬化药血脉宁和广谱驱虫药驱蛲净，以及可的松乙酸酯、氢化可的松、 烟酸、芦别林等等；还用作农药、染料、印染助剂、树脂、橡胶硫化促进剂、热油安定剂的中间体；也可用作溶剂和各种坚果型香精以及可可、咖啡、肉、面包及蔬菜香精。2，6_ 二甲基吡啶的合成方法较多，其中比较有代表性的是以下四种。第一种是气相催化氨化甲醛和丙酮。很多专利和文献都采用了这种方法，比如美国专利US3946020 公开了一种吡啶碱类化合物的生产过程，其中SiO2和Al2O3质量比为89 11、470°C、空速为6701^、甲醛丙酮氨气=1 2 3时，2，6-二甲基吡啶的收率为37. 3%。这种方法因为甲醛与氨气形成的聚合物堵塞管路造成工业化有一定难度，同时也存在收率较低以及催化剂寿命较短等问题。第二种方法是气相催化吡啶或2-甲基吡啶甲基化。美国专利 US3354165公开了一种吡啶化合物的烷基化过程，其中在150°C到400°C，利用镍以及骨架镍催化甲醇和2-甲基吡啶烷基化得到2，6_ 二甲基吡唆。但是该方法因原料价格昂贵使工业化受到了限制。第三种方法是2，6-二甲基-4-氯吡啶脱氯法。中国专利CN33M165公开了一种Pd/C催化2，6- 二甲基-4-氯吡啶，在氢气压力0. IMp-O. 2Mp下，高压催化脱氯得到2，6_ 二甲基吡啶。这种方法因有一定的氢压对反应设备要求较高，另外反应原料较不易得且催化剂昂贵，这些缺点都限制了该方法的工业化。第四种方法是甲醇和丙酮催化氨化法。F. J. van der feiag等，在“ZSM-5分子筛上以甲醇，丙酮和氨气合成2，6-二甲基吡啶的机理”这篇文章上，叙述了以不同硅铝比的ZSM-5分子筛为催化剂催化甲醇和丙酮合成2， 6-二甲基吡啶的可能机理，但文章所用催化剂催化活性不高，2，6-二甲基吡啶的选择性最高仅为21%。本专利技术高效环保的制备了 M-ZSM-5类催化剂，催化氨化甲醇、丙酮的水溶液合成2，6-二甲基吡啶。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种活性高、成本低的用于合成2，6_ 二甲基吡啶的催化剂。本专利技术还提供了一种2，6_ 二甲基吡啶的合成方法。为解决上述技术问题，本专利技术用于合成2，6_ 二甲基吡啶的催化剂，该反应为甲醇、丙酮的水溶液催化氨化合成2，6_ 二甲基吡唆，该催化剂以硅铝分子筛为载体，复合活性组分构成，所述的活性组分为Co、Ni、Cu、Cr、Pb、Si中的一种或几种单质或；单质与其氧化物，各活性组分的质量含量为催化剂总质量的0. 10%，总活性成分含量为催化剂总质量的0. 5% 20%。本专利技术中催化剂中所述硅铝分子筛载体优选ZSM-5系列分子筛，活性组分优选 Pb、Pb/Co 或 Pb/Co/Ni。本专利技术2，6_ 二甲基吡啶的合成方法为采用固定床反应器，在催化剂的作用下由甲醇、丙酮的水溶液和氨气经催化氨化合成2，6_ 二甲基吡啶，其中反应温度为300 500°C;丙酮与甲醇的摩尔比为1 4 1 ；氨气与甲醇的摩尔比为0.5 4 1 ；溶剂水的质量为反应液总质量的10 50% ；反应原料通过催化剂层的体积空速为3001^到βΟΟΟΙΓ1。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本专利技术催化剂制备方法简单，可采用通常的制备方法，如浸渍法等。本专利技术催化剂采用以ZSM-5系列分子筛为载体负载常规金属而成，制备简便、催化剂成本低、活性稳定、催化剂寿命长。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施示例1 浸渍法制备催化剂 ^-Ζ5Μ-5(120)(其中120为硅铝比，下同)将300g硝酸铁加热溶于700ml去离子水中，加入IOOOg的ZSM-5 (120)，搅拌均勻， 浸渍过夜、与110°c在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧证，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铁4%，ZSM-5(120)96%。实施示例2 浸渍法制备催化剂I^b-ZSM-5 (150)将84. Ig硝酸铅加热溶于700ml去离子水中，加入IOOOg的ZSM-5 (120)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110°c在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧证，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5 %，ZSM-5 (120) 95 %。实施示例3 浸渍法制备催化剂m3-Ni-ZSM-5 (150)将84. Ig硝酸铅，108. 3g硝酸镍加热溶于700ml去离子水中，加入IOOOg的 ZSM-5(120)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110°C在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧5h， 即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5%，含镍2%，ZSM-5 (120) 93%。实施示例4 浸渍法制备催化剂Pb-Ni-Cu-ZSM-5 (150)将84. Ig硝酸铅，108. 3g硝酸镍，45. 3g硝酸铜加热溶于700ml去离子水中，加入1 OOOg的ZSM-5 (120)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110 °C在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧证，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5%，含镍2%，含铜2%， MM-5(120)91%。 实施示例5 浸渍法制备催化剂Pb-Ni-Cu-ZSM-5 (200) 将84. Ig硝酸铅，108. 3g硝酸镍，45. 3g硝酸铜加热溶于700ml去离子水中，加入IOOOg的ZSM-5Q00)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110°C在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧5h，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5%，含镍2%，含铜2%， ZSM-5(200)91%。实施示例6 浸渍法制备催化剂Pb-Ni-Cu-ZSM-5 (250)将84. Ig硝酸铅，108. 3g硝酸镍，45. 3g硝酸铜加热溶于700ml去离子水中，加入1 OOOg的ZSM-5 O50)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110 °C在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧5h，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5%，含镍2%，含铜2%， ZSM-5(250)91%。实施示例7 浸渍法制备催化剂Pb-Ni-Cu-ZSM-5 (300)将84. Ig硝酸铅，108. 3g硝酸镍，45. 3g硝酸铜加热溶于700ml去离子水中，加入1 OOOg的ZSM-5 (300)，搅拌均勻，浸渍过夜、与110 °C在干燥箱内干燥20h、于马弗炉中550°C焙烧5h，即得所需催化剂。催化剂的重量组成为含铅5%本文档来自技高网...
【技术保护点】
各活性组分的质量含量为催化剂总质量的０．１％～１０％，总活性成分含量为催化剂总质量的０．５％～２０％。１．一种用于固定床反应器，由甲醇、丙酮的水溶液和氨气经催化氨化合成２，６－二甲基吡啶的催化剂，其特征在于：该催化剂以硅铝分子筛为载体，复合活性组分构成，所述的活性组分为Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｚｎ中的一种或几种单质或；单质与其氧化物，
【技术特征摘要】
1.一种用于固定床反应器，由甲醇、丙酮的水溶液和氨气经催化氨化合成2，6-二甲基吡啶的催化剂，其特征在于该催化剂以硅铝分子筛为载体，复合活性组分构成，所述的活性组分为Co、Ni、Cu、Cr、Pb、Si中的一种或几种单质或；单质与其氧化物，各活性组分的质量含量为催化剂总质量的0. 10%，总活性成分含量为催化剂总质量的0.5% 20%。2.根据权利要求1所述的用于合成2，6_二甲基吡啶的催化剂，其特征在于所述硅铝分子筛载体优选ZSM-5系列分子筛，活性组分优选Pb、Pb/Co或I^b/Co/Ni。3.根据权利要求1所述的一种以固定床反应器催化氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：敬炳文，
申请(专利权)人：敬炳文，
类型：发明
国别省市：32
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