一种用来催化加氢制备DSD酸的催化剂的再生方法技术

技术编号:7754514 阅读:242 留言:0更新日期:2012-09-12 16:55
本发明专利技术公开了一种用来催化加氢制备DSD酸的失活催化剂的再生方法,所述的催化剂为活性炭负载贵金属催化剂,所述催化剂中贵金属为铂、钯、铑、钌、金或铱,所述失活催化剂再生方法是将失活催化剂经过惰性气体预处理,然后用质量浓度5~20%的酸性水溶液溶解,再加入可溶性金属盐或季铵盐,升温到30~100℃,搅拌0.5~2h,然后缓慢加入质量浓度为10%的还原剂水溶液,继续搅拌0.5~10h,反应结束后将反应液过滤,得滤饼,用去离子水洗涤中性后干燥,获得所述的再生的催化剂;本发明专利技术方法再生工艺简单、安全,所用试剂均为常用试剂,无毒无害,环保安全,成本低廉;其实施将产生显著的经济、环境和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种催化剂的再生方法,更具体地说涉及一种催化加氢还原DNS酸ニ钠盐制备DSD酸所用催化剂的再生方法。(ニ)
技术介绍
4,4' - ニ氨基ニ苯こ烯-2,2' - ニ磺酸(DSD酸)及其ニ钠盐是制备ニ苯こ烯型荧光增白剂、芪氏直接染料和活性染料的重要中间体。以DSD酸合成的染料作为联苯胺类染料的替代品,由于其无毒性,在人体内无积累,越来越受到广泛重视,发展迅速。目前已エ业化的DSD酸生产エ艺主要包括对硝基甲苯(PNT)磺化制备对硝基甲 苯邻磺酸(NTS),NTS氧化制备4,4' - ニ硝基ニ苯こ烯-2,2' - ニ磺酸(DNS酸),DNS酸用铁粉还原制备DSD酸。专利CN1785970A公开了ー种铁粉还原DNS酸ニ钠盐制备DSD酸的方法,该方法过程包括在強烈搅拌下,向装有鉄粉与水的反应器加入醋酸钠、甲酸或甲酸钠以及浓硫酸作为添加剂,鉄粉预腐蚀后,在95-100°C以及强烈搅拌下投加DNS酸ニ钠盐溶液,控制pH值在5. Γ5.6.保温反应完全后,将反应液全部导出并向其中加入NaOH溶液调整反应体系PH值至9-11,过滤除去铁泥,向过滤后所得滤液中加入硫酸溶液调整溶液pH值到1-2,再次过滤得到DSD酸产品。该エ艺过程复杂、能耗高,废水量大,工人操作強度大、操作环境恶劣,并且产生大量的危险固体废弃物铁泥,对环境造成严重污染。随着社会经济的不断发展,国家对环保要求日益严格,铁粉还原エ艺正在被逐步淘汰,因而开发清洁、低能耗的催化加氢还原エ艺势在必行。陈宏博等(精细化工,2003,6,374)用水作反应介质,Pd/C为催化剂,研究了液相催化加氢法还原DNS酸ニ钠盐制备DSD酸。其最佳エ艺条件为原料DNS酸ニ钠盐10g,质量浓度为180g/L,Pd/C催化剂O. 8g,助催化剂0VN0· 08g,反应温度65°C,压カO. 8MPa,体系PH=6。但此エ艺存在如下不足一是收率低,约95% ;ニ是产品纯度低,棉线染色指标不合格;三是反应物浓度低,使设备生产能力受限;四是催化剂用量较大,且未见其重复使用,生产成本高。王珏等(化学エ业与工程,2008,25 (4),298)提出在水相中,以磷酸氢ニ钠和磷酸ニ氢钾为缓冲剂,以Raney Ni为催化剂,催化加氢还原DNS酸ニ钠盐制备DSD酸,该エ艺原料反应质量浓度150-175g/L,催化剂用量为原料质量的4%,反应温度45-50°C,压力O. 8MPa,所得产品中苄基物和ABAS杂质含量只能达到低于1%的水平,未能达到合格产品标准,该エ艺还引入了缓冲体系,増加生产成本,并且反应浓度低,催化剂用量大和催化剂无法重复使用,使得设备投资大,生产成本高,エ业化受限。CN102206175A介绍了ー种高温加氢还原DNS ニ钠盐制备DSD酸的方法,其主要过程为首先在溶解釜中将原料DNS酸ニ钠盐加水调节到质量浓度为40-70%,并在120°C下使其溶解;其次将催化剂和15%反应器容积的水加入反应器中,并通氢至O. 5-3. OMPa ;之后开启搅拌并升温到250_300°C,将溶解釜中溶解好的料液在l_2h内打入加氢反应爸内,进料完后再维持反应20min ;最后过滤催化剂并用硫酸调滤液PH=1_2,然后过滤得到DSD酸产品。但此方法存在以下明显不足ー是反应温度太高,能耗大,设备要求高;ニ是在高温高压下连续进样反应,设备要求高,安全性与可操作性差;三是催化剂用量大,成本高。综上所述,目前报道的催化加氢法合成DSD酸的エ艺中,都未有催化剂的再生技木,也就无法实现催化剂的重复利用,从而使催化加氢合成DSD酸技术因催化剂使用成本过高而无法实现エ业化。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用来催化加氢还原制备DSD酸所用催化剂的再生方法,这种催化剂再生方法,过程简单,通过该再 生方法处理后,已失活的催化剂能重新被活化,用于催化合成DSD酸的生产中,大大降低了该合成エ艺的生产成本,为エ业化奠定基础。本专利技术采用的技术方案是一种用来催化加氢制备DSD酸的失活催化剂的再生方法,所述的失活催化剂为曾用在催化加氢制备DSD酸反应中的催化剂,反应后由反应液过滤后得到的残余物,所述的催化剂为活性炭负载贵金属催化剂,所述催化剂中贵金属为钼、钯、铑、钌、金或铱,所述失活催化剂再生方法按下列步骤进行(I)预处理将曾用在催化加氢制备DSD酸的失活催化剂加入管式反应器中,通入惰性气体,加热升温至10(T30(TC,并在恒温下持续通入所述惰性气体处理广5h,降温至室温(25 30°C),停止通气,取出预处理后的失活催化剂,用去离子水洗涤,获得滤饼a ;所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的ー种或几种的混合(优选氮气);(2)活化处理将步骤(I)获得的滤饼a用质量浓度5 20% (优选5 10%)的酸性水溶液溶解,再加入可溶性金属盐或季铵盐,升温到3(T10(TC,搅拌O. 5 2h (优选lh),然后缓慢加入质量浓度为10%的还原剂水溶液,继续搅拌O. 5 IOh(优选f 5h),反应结束后将反应液过滤,得滤饼b,用去离子水洗涤滤饼b至中性后干燥,获得所述的再生的催化剂;所述酸性水溶液中的酸为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、高氯酸、甲酸或こ酸中的ー种或几种以任意比例的混合(优选硫酸、盐酸或磷酸);所述可溶性金属盐为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、氯化铁、硝酸铁、硫酸亚铁或硫酸铁的ー种或几种以任意比例的混合(优选硝酸镍、硫酸镍或硫酸亚铁),所述季铵盐为氯代十六烷基吡啶或溴代十六烷基吡啶(优选氯代十六烷基吡啶);所述还原剂水溶液中的还原剂为水合肼、甲醛、硼氢化钠、硼氢化钾、甲酸、甲酸钠或こニ醇中的ー种或几种以任意比例的混合;所述酸性水溶液的体积用量以所述失活催化剂的干重计为r20ml/g (优选6 12mg/L),所述可溶性金属盐或季铵盐的质量用量与所述失活催化剂干重的比值为O. Γ1 1 (优选O. f O. 5:1),所述还原剂水溶液的体积用量以所述失活催化剂的干重计为f4ml/g。进ー步,所述用来催化加氢制备DSD酸的失活催化剂为活性炭负载贵金属催化齐U,所述催化剂中贵金属的负载量为催化剂干重的广5%。进ー步,步骤(I)所述处理温度为15(T300°C,所述的处理持续2 4h。进ー步,步骤(I)所述惰性气体的流量为10ml/min。进ー步,步骤(2)所述酸性水溶液的体积用量以所述失活催化剂的干重计为6 12ml/g。进ー步,步骤(2)在加入可溶性金属盐或季铵盐后,升温至4(T90°C,搅拌广2h,更优选6(T80°C,搅拌Ih。进ー步,步骤(2)所述还原剂水溶液中的还原剂为甲酸、甲酸钠、こニ醇、硼氢化钾或硼氢化钠中的ー种,更优选甲酸或甲酸钠中的ー种。进ー步,步骤(2)所述干燥为在80°C下于真空烘箱中干燥12h,获得所述的再生的催化剂。进ー步,本专利技术所述失活催化剂是指催化剂在用于催化加氢制备DSD酸后,不能满足催化加氢制备DSD酸エ艺的选择性和收率要求,需要再生处理才能再次利用,失活催化剂外观上没有变化,所述用来催化加氢制备DSD酸的失活催化剂来自于如下步骤在高压加氢反应釜内加入水,固体DNS酸ニ钠盐,搅拌均匀,再加入催化剂,封釜,用氮气置換釜内空气三次,再用氢气置換釜内氮气三次,然后保持氢压O. 5本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张军华李树贵国海光郇昌永沈强林桂燕姚洪
申请(专利权)人:杭州凯大催化金属材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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