CN100430129C - 用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 - Google Patents
用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100430129C CN100430129C CNB2005101102770A CN200510110277A CN100430129C CN 100430129 C CN100430129 C CN 100430129C CN B2005101102770 A CNB2005101102770 A CN B2005101102770A CN 200510110277 A CN200510110277 A CN 200510110277A CN 100430129 C CN100430129 C CN 100430129C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- isobutyronitrile
- zno
- grams
- preparing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于异丁醇制备异丁腈的催化剂,主要解决现有技术中存在的催化活性低、产物选择性低以及催化剂稳定性较差的问题。本发明通过采用纳米尺寸的ZnO和氧化铝制备催化剂的技术方案,较好地解决了该问题,可用于异丁腈的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于异丁醇制备异丁腈的催化剂。
背景技术
异丁腈是一种重要的精细化工中间体,主要用于有机磷杀虫剂地亚农(二嗪农)的中间体异丁脒的生产,还用于生产丙烯酸树脂的添加剂和药物合成的中间体。
合成异丁腈的工艺路线国内外主要有两种,即异丁醇和异丁醛气相催化氰化法。
中国专利99121438.2公开了南开大学异丁醇制备异丁腈技术,采用氧化锌与氧化铝混合制备催化剂,最佳结果为异丁醇转化率95%,异丁腈收率为94%。
国内华东理工大学施百先等采用异丁醛工艺,催化剂为ZnO/Al2O3,在常压,反应温度450~475℃条件下,异丁醛转化率99%以上,异丁腈选择性92%,进行了200小时寿命试验。
某研究所采用异丁醇工艺,以ZnO/硅藻土为催化剂,在常压,反应温度430~450℃反应条件下,异丁醇转化率约100%,异丁腈收率>94%,小试运转了1000小时,并对催化剂进行了再生研究,但由于各方面原因未工业化。
刘智凌等研究了以ZnO为活性组分,添加CuO、CaO组分,以Al2O3为载体的复合氧化物催化剂,异丁醇转化率96%,异丁腈选择性98%,进行了200小时催化剂稳定性评价试验。
但上述文献中均存在催化剂活性、选择性以及稳定性不能同时较好的问题,因此均未工业化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往技术中催化剂活性低、选择性低、稳定性较差的问题,提供一种新的用于异丁醇制备异丁腈的催化剂。该催化剂具有转化率高,选择性好,稳定性好的特点。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种用于异丁醇制备异丁腈的催化剂,以重量百分比计,由以下组分组成:
a)20~80%的Al2O3;
b)80~20%的ZnO
其中ZnO的颗粒直径为小于100纳米。
上述技术方案中,ZnO的颗粒直径为优选范围10~80纳米,ZnO颗粒直径更优选范围为20~60纳米。
本发明催化剂的制备方法可采用浸渍,化学沉积,化学吸附,物理混合等方法制备。优选的方法为先制备纳米级ZnO,然后与Al2O3混合,经过干燥,成型,焙烧。
纳米材料由于其尺寸为1~100纳米之间从而具有所谓的纳米效应,在催化领域也具有独特的性能,因而受到广泛关注,特别是其优异的抗结焦能力。
纳米ZnO的制备方法有很多,主要分为三类:1).固相法;2).液相法;3).气相法。常用的是液相法中的沉淀法,与一般ZnO制备方法类似,不过沉淀条件控制方面则有所不同。沉淀法制备纳米ZnO,制备过程简单易行,但是也有过滤相对比较困难,有时候阴离子包覆现象严重等问题。而流态法则可以避免这些问题,其制备过程也相当简单。尽管本发明是采用流态法,但是不限于此,其他制备纳米氧化锌也可以采用。
以1∶1摩尔比称取试剂级氧化锌、尿素,混合均匀后加入适量的蒸馏水,形成塑性物料,置于高压釜中,120℃自生压力下处理5小时,干燥后在马弗炉中,350℃焙烧1小时,即得纳米ZnO。
纳米ZnO与氧化铝以一定的重量比例混合,可以采用各种成型方法,如压片,滚球,挤条等。并加入1~10%的助挤剂,如羟甲基纤维素,田菁粉,1~10%胶溶剂,一般为无机酸或有机酸如硝酸,乙酸等。成型,可以是各种形状,如条状,球状,以及各种异型如三叶草型,拉西环型等等,老化,干燥,经过焙烧,制得催化剂成品。
催化剂评价和产物分析:异丁醇经计量泵,气化后与来自钢瓶的氨气一同进入固定床管式反应器(Φ25×500毫米不锈钢),催化剂装载量为10毫升,反应条件为:常压,反应温度400℃,原料氨∶异丁醇为3.4∶1(摩尔),液体空速0.5小时-1(以异丁醇计),反应后尾气经二级冷阱冷凝回收,收集油相。采用Agilent4890气相色谱仪分析,50米毛细管色谱柱,氢焰检测器,内标法定量。
本发明的催化剂组份中,由于ZnO采用纳米材料,使催化剂具有了优异的性能,用于异丁醇制备异丁腈反应,其异丁醇转化率可达100%,异丁腈选择性达99%以上,且500小时以上考评数据不变,取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
氧化锌81.4克尿素60.0克混合均匀后加入适量的蒸馏水,形成塑性物料,置于高压釜中,110℃下处理10小时,干燥后在马弗炉中,350℃焙烧1小时,收得产物80.1克,SEM测试结果证明为纳米ZnO,平均晶粒尺寸为50纳米。
取纳米ZnO 50.0克,加入拟薄水铝石39.2克,加入助挤剂羟甲基纤维素5.0克,混合均匀后加入5%重量硝酸水溶液100.0克,混合均匀后,挤条成型,120℃干燥4小时,500℃焙烧4小时,得到催化剂成品A,其氧化锌重量含量为60%。
【实施例2】
氧化锌81.4克尿素60.0克混合均匀后加入适量的蒸馏水,形成塑性物料,置于高压釜中,120℃自生压力下处理5小时,干燥后在马弗炉中,350℃焙烧1小时,收得产物80.3克,SEM测试结果证明为纳米ZnO,平均晶粒尺寸为80纳米。
取纳米ZnO 50.0克,加入拟薄水铝石58.8克,加入助挤剂羟甲基纤维素5.0克,混合均匀后加入5%重量硝酸水溶液100.0克,混合均匀后,挤条成型,120℃干燥4小时,550℃焙烧4小时,得到催化剂成品B,其氧化锌重量含量为50%。
【实施例3】
氧化锌81.4克尿素60.0克混合均匀后加入适量的蒸馏水,形成塑性物料,置于高压釜中,100℃自生压力下处理5小时,干燥后在马弗炉中,350℃焙烧1小时,收得产物80.1克,SEM测试结果证明为纳米ZnO,平均晶粒尺寸为10纳米。
取纳米ZnO 50.0克,加入拟薄水铝石88.2克,加入助挤剂羟甲基纤维素5.0克,混合均匀后加入5%硝酸水溶液140.0克,混合均匀后,挤条成型,120℃干燥4小时,550℃焙烧4小时,得到催化剂成品C,其氧化锌重量含量为40%。
将催化剂A、B、C破碎,筛分出40目催化剂颗粒,用于催化剂评价。
评价结果:
催化剂 | A | B | C |
反应温度,℃ | 400 | 400 | 400 |
反应绝对压力,MPa | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
反应空速,小时<sup>-1</sup> | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
氨醇比,摩尔/摩尔 | 3.4 | 3.4 | 3.4 |
异丁醇转化率,% | 100 | 100 | 100 |
异丁腈选择性,% | 99.0 | 99.3 | 99.9 |
【实施例4】
按实施例1的各个步骤及条件制备催化剂及评价催化剂,其评价结果如下:
时间,小时 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
异丁醇转化率,% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
异丁腈选择性,% | 99.2 | 99.3 | 99.4 | 99.4 | 99.4 | 99.4 |
Claims (2)
1、一种用于异丁醇制备异丁腈的催化剂,以重量百分比计,由以下组分组成:
a)20~80%的Al2O3;
b)80~20%的ZnO;
其中ZnO的颗粒直径为小于100纳米。
2、根据权利要求1所述的用于异丁醇制备异丁腈的催化剂,其特征在于ZnO的颗粒直径为10~80纳米。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005101102770A CN100430129C (zh) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | 用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005101102770A CN100430129C (zh) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | 用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1962050A CN1962050A (zh) | 2007-05-16 |
CN100430129C true CN100430129C (zh) | 2008-11-05 |
Family
ID=38081375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005101102770A Active CN100430129C (zh) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | 用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100430129C (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1000658A2 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-17 | China Petrochemical Corporation | A copper-containing catalyst, a process for the preparation and use thereof |
CN1254616A (zh) * | 1999-10-25 | 2000-05-31 | 南开大学 | 由异丁醇直接制备异丁腈的催化剂及其制备方法 |
US6114279A (en) * | 1997-03-31 | 2000-09-05 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Catalyst for methanol synthesis and reforming |
CN1289639A (zh) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | 中国石油化工集团公司 | 一种含铜催化剂及其制备方法 |
-
2005
- 2005-11-11 CN CNB2005101102770A patent/CN100430129C/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6114279A (en) * | 1997-03-31 | 2000-09-05 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Catalyst for methanol synthesis and reforming |
EP1000658A2 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-17 | China Petrochemical Corporation | A copper-containing catalyst, a process for the preparation and use thereof |
CN1289639A (zh) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | 中国石油化工集团公司 | 一种含铜催化剂及其制备方法 |
CN1254616A (zh) * | 1999-10-25 | 2000-05-31 | 南开大学 | 由异丁醇直接制备异丁腈的催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
异丁醇气相催化制备异丁腈. 刘智凌,廖文文等.精细化工中间体,第31卷第1期. 2001 |
异丁醇气相催化制备异丁腈. 刘智凌,廖文文等.精细化工中间体,第31卷第1期. 2001 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1962050A (zh) | 2007-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102066301A (zh) | 由甘油制备丙烯醛或丙烯酸的方法 | |
CN102655931A (zh) | 用于通过甘油脱水反应制备丙烯醛和/或丙烯酸的催化剂和方法 | |
CN103691463B (zh) | 一种固体酸催化剂、其制备方法及双烯烃化合物的制备方法 | |
CN105727930A (zh) | 一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法与应用 | |
CN1903842A (zh) | 3-甲基吡啶的制备方法 | |
CN105363456A (zh) | 铜系催化剂、制备方法及其应用 | |
CN104387340B (zh) | 一种制备n‑甲基哌嗪及其催化剂的方法 | |
US8758711B2 (en) | Carrier for NOx reduction catalyst | |
CN103785464A (zh) | 一种高活性甲苯甲醇烷基化催化剂及其制备方法和应用 | |
CN100430375C (zh) | 用于异丁醇制备异丁腈的方法 | |
CN101638397A (zh) | 一种用颗粒型固体超强酸催化合成n-甲基吗啉的方法 | |
CN101530805B (zh) | 由叔烷基醚裂解制叔烯烃的催化剂、其制备方法及其应用 | |
CN100430129C (zh) | 用于异丁醇制备异丁腈的催化剂 | |
CN103418401B (zh) | 丙烯氧化法制丙烯醛催化剂及其制备方法 | |
CN102451697A (zh) | 一种乙苯二氧化碳脱氢催化剂及其制备方法 | |
CN109369366B (zh) | 一种丙三醇催化脱氢制备乳酸的方法 | |
CN106944050A (zh) | 一种合成1,3‑丙二醇的催化剂及其制备方法和应用 | |
CN108097286A (zh) | 一种制备丙烯酸和丙烯酸甲酯的催化剂 | |
CN100352544C (zh) | 一种用于甲醇氧化重整制氢催化剂及制备方法 | |
CN102218314B (zh) | 用于丙烷脱氢过程中氢气选择氧化催化剂及其制备方法 | |
CN106890670B (zh) | 一种二甲醚羰基化生产乙酸甲酯的催化剂及其应用 | |
CN105413670B (zh) | 一种用于正丁醇脱水制备丁烯的固体酸催化剂及其制备方法 | |
CN104275201A (zh) | 丁烯氧化脱氢催化剂及其方法 | |
CN101786009B (zh) | 一种用于由甲醇制备二甲醚的催化剂的制备方法 | |
CN107185560A (zh) | 一种烯烃齐聚催化剂及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |