CN106693972A - 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法 - Google Patents

一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106693972A
CN106693972A CN201611164718.XA CN201611164718A CN106693972A CN 106693972 A CN106693972 A CN 106693972A CN 201611164718 A CN201611164718 A CN 201611164718A CN 106693972 A CN106693972 A CN 106693972A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
tetrahydrofuran
preparation
pyrrolidine
catalytic amination
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.)
Pending
Application number
CN201611164718.XA
Other languages
English (en)
Inventor
何明阳
查杰
钱俊峰
孙富安
陈圣春
陈群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201611164718.XA priority Critical patent/CN106693972A/zh
Publication of CN106693972A publication Critical patent/CN106693972A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/745—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/46—Iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0205—Impregnation in several steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/341—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
    • B01J37/343—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation of ultrasonic wave energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/02—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
    • C07D295/023—Preparation; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/02—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
    • C07D295/027—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements containing only one hetero ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，属于四氢呋喃合成技术领域。其制备方法包括以下步骤：（1）配制一定浓度的硝酸铁或者其他铁盐(如硫酸亚铁，氯化亚铁等)溶液，取一定量的载体等体积浸渍，在110℃条件下干燥。（2）将烘干后的催化剂用硫酸浸渍，然后经450~600℃焙烧得到该催化剂。本发明通过对四氢呋喃合成四氢吡咯的反应机理进行研究，提供了一种适用于固体床反应器的四氢吡咯催化剂的制备方法，该催化剂制备简单，成本低廉；催化剂机械强度高，且不腐蚀设备；并且该催化剂具有较低的催化温度，四氢吡咯的选择性较高，产物易于分离。

Description

一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法
技术领域
本发明是一种四氢呋喃合成四氢吡咯催化剂的制备方法，属于四氢呋喃合成技术领域。
背景技术
四氢吡咯是一种无色至微黄色液体，具有一般胺的性质，在医药、农药、日化、涂料、脱硫剂、添加剂、沸石模板物质等领域有着广泛的用途。
文献上制备四氢吡咯的方法有丁二醇和氨气为原料的气相催化合成法[J.org.Chem,1994,59(14),3998]，但该工艺需要高温高压的反应条件，对反应设备和环境有较高的要求，而且前期设备投入巨大，在实际量产中存在一定难度，潜在安全问题也比较突出。
中国专利CN 101948448 A介绍了一种四氢呋喃合成四氢吡咯催化剂的制备方法。该专利是以ZSM-5催化剂为载体，Cu为活性组分，采用浸渍法制备Cu-ZSM-5催化剂，在固定床连续反应条件下获得了不错的反应效果。
发明内容
本发明目的在于提供一种催化活性高，适用于固定床反应器的四氢吡咯催化剂的制备方法。
本发明一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，按照下述步骤进行：
（1）配制一定浓度的铁盐溶液，取一定量的载体等体积浸渍，要求负载的铁含量为载体质量的5%~15%，然后用超声波振荡30~50分钟，静置8~12个小时后在110℃条件下干燥10~12个小时。
（2）将干燥后的催化剂放入0.3~1.5mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍45~60分钟，过滤除去多余的溶液，烘干后将催化剂置于马弗炉中450~600℃焙烧4~6小时得到该催化剂。
其中所述的铁盐溶液硝酸铁、硫酸亚铁，氯化亚铁的水溶液。
其中所述的铁盐溶液的浓度为1.5~4.5mol/L。
所述的载体为氧化铝球，纳米氧化铝，硅铝小球，HZSM-5等。
本发明提供了一种适用于固体床反应器的四氢吡咯催化剂的制备方法，该催化剂制备工艺简单，成本低廉，具体较低的反应催化温度和较高的四氢吡咯选择性，不会腐蚀设备，并且反应过程中不会造成污染。
具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）配制2.5mol/L浓度的硝酸铁溶液，取5g氧化铝小球等体积浸渍，负载的铁含量约为载体质量的8%，用超声波振荡30分钟，静置12个小时，然后在110℃条件下干燥10个小时。
（2）将步骤（1）得到的催化剂放入0.5mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍45分钟，过滤后干燥，然后放入马弗炉中550℃焙烧5小时得到该催化剂。
将制得的催化剂进行四氢呋喃和氨气为原料制备四氢吡咯的固定床反应，得到的四氢吡咯粗品经气相色谱分析组成，得到四氢呋喃的转化率为72.1%，四氢吡咯的选择性为87.7%。
实施例2
（1）配制1.8mol/L浓度的硫酸亚铁溶液，取5g氧化铝小球等体积浸渍，负载的铁含量约为载体质量的6%，用超声波振荡45分钟，静置8个小时，然后在110℃条件下干燥12个小时。
（2）将步骤（1）得到的催化剂放入0.6mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍50分钟，过滤后干燥，然后放入马弗炉中550℃焙烧5小时得到该催化剂。
将制得的催化剂进行四氢呋喃和氨气为原料制备四氢吡咯的固定床反应，得到的四氢吡咯粗品经气相色谱分析组成，得到四氢呋喃的转化率为73.7%，四氢吡咯的选择性为86.5%。
实施例3
（1）配制1.7mol/L浓度的氯化亚铁溶液，取6g纳米氧化铝等体积浸渍后，负载的铁含量约为载体质量的5%，然用超声波振荡50分钟，静置12个小时，然后在110℃条件下干燥12个小时。
（2）将步骤（1）得到的催化剂放入0.4mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍1小时，过滤后干燥，然后放入马弗炉中600℃焙烧4小时得到该催化剂。
将制得的催化剂压片后进行四氢呋喃和氨气为原料制备四氢吡咯的固定床反应，得到的四氢吡咯粗品经气相色谱分析组成，得到四氢呋喃的转化率为74.3%，四氢吡咯的选择性为84.8%。
实施例4
（1）配制3mol/L浓度的硝酸铁溶液，取5g HZSM-5催化剂等体积浸渍，负载的铁含量约为载体质量的10%，然后用超声波振荡50分钟，静置10个小时，然后在110℃条件下干燥12个小时。
（2）将步骤（1）得到的催化剂放入1mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍45分钟，过滤后干燥，然后放入马弗炉中450℃焙烧4小时得到该催化剂。
将制得的催化剂进行四氢呋喃和氨气为原料制备四氢吡咯的固定床反应，得到的四氢吡咯粗品经气相色谱分析组成，得到四氢呋喃的转化率为71.9%，四氢吡咯的选择性为85.3%。

Claims (4)

1.一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：
（1）配制一定浓度的铁盐溶液，取一定量的载体等体积浸渍，要求负载的铁含量为载体质量的5%~15%，然后用超声波振荡30~50分钟，静置8~12个小时后在110℃条件下干燥10~12个小时；
（2）将干燥后的催化剂放入0.3~1.5mol/L浓度的稀硫酸溶液中浸渍45~60分钟，过滤除去多余的溶液，烘干后将催化剂置于马弗炉中450~600℃焙烧4~6小时得到该催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，其特征在于其中所述的铁盐溶液硝酸铁、硫酸亚铁，氯化亚铁的水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，其特征在于其中所述的铁盐溶液的浓度为1.5~4.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法，其特征在于所述的载体为氧化铝球，纳米氧化铝，硅铝小球或HZSM-5。
CN201611164718.XA 2016-12-16 2016-12-16 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法 Pending CN106693972A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611164718.XA CN106693972A (zh) 2016-12-16 2016-12-16 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611164718.XA CN106693972A (zh) 2016-12-16 2016-12-16 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106693972A true CN106693972A (zh) 2017-05-24

Family

ID=58938863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611164718.XA Pending CN106693972A (zh) 2016-12-16 2016-12-16 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106693972A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343259A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 曲阜师范大学 一种用颗粒型固体超强酸催化合成n-苯基吡咯烷的方法
CN101579637A (zh) * 2009-05-08 2009-11-18 清华大学 用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂的制备方法
CN101654394A (zh) * 2009-09-11 2010-02-24 上海卓悦化工科技有限公司 一种btx芳烃甲基化合成偏三甲苯的方法
CN101948448A (zh) * 2010-10-12 2011-01-19 绍兴三和环丙化工有限公司 四氢吡咯的制备方法
CN103554001A (zh) * 2013-11-01 2014-02-05 中国科学技术大学 一种高选择性制备吡咯类化合物的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343259A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 曲阜师范大学 一种用颗粒型固体超强酸催化合成n-苯基吡咯烷的方法
CN101579637A (zh) * 2009-05-08 2009-11-18 清华大学 用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂的制备方法
CN101654394A (zh) * 2009-09-11 2010-02-24 上海卓悦化工科技有限公司 一种btx芳烃甲基化合成偏三甲苯的方法
CN101948448A (zh) * 2010-10-12 2011-01-19 绍兴三和环丙化工有限公司 四氢吡咯的制备方法
CN103554001A (zh) * 2013-11-01 2014-02-05 中国科学技术大学 一种高选择性制备吡咯类化合物的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
单斌，等: "SO42-/MxOy固体超强酸催化合成吡咯的研究", 《化工中间体》 *
孙炜，等: "SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的制备和改性研究进展", 《精细石油化工进展》 *
赵珊珊，等: "四氢呋喃催化氨化合成吡咯烷", 《石油学报（石油加工）》 *
赵蔡斌，等: "SO42-/Fe2O3-Al2O3-SiO2固体超强酸的制备及催化活性研究", 《四川化工》 *
颜海龙，等: "杂环化合物N-甲基吡咯烷的合成研究", 《曲阜师范大学学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106423251B (zh) 一种负载型钯催化剂的制备方法
CN106669773A (zh) 一种y型分子筛的改性方法
CN108246345A (zh) 一种氧化物-分子筛催化剂的制备方法
CN108392950A (zh) 氧化物-分子筛催化剂在催化二氧化碳解吸中的应用
CN109433247A (zh) 一种用于富co2胺溶液解吸的mcm-41分子筛基负载型催化剂的制备方法
CN107096562B (zh) 一种微纤复合分子筛膜负载活性成分催化剂及其方法与应用
CN107413366B (zh) 一种苯酚加氢催化剂的制备方法
CN105618059A (zh) 二甲基乙醇胺催化加氢催化剂及制备方法
CN105646153B (zh) 一种负载型Au/C3N4@SBA‑15纳米催化剂催化氧化环己烷的方法
CN108339373B (zh) 氧化铝-分子筛催化剂在催化二氧化碳解吸中的应用
CN106693972A (zh) 一种四氢呋喃催化胺化合成四氢吡咯催化剂的制备方法
CN102101678A (zh) 天然沸石液固相置换改性制备钛硅分子筛的方法
CN110721732B (zh) 一种生产对叔丁基苯酚的方法
CN103497093A (zh) 一种低温气相选择性催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的方法
CN109985611A (zh) 一种催化剂及其制备方法、一种n-烷基咪唑类化合物的制备方法
CN104512906B (zh) 一种钛硅分子筛及其制备方法
CN106861683A (zh) 一种Ru基催化剂及其在CO2甲烷化中的应用
CN107303492A (zh) 一种加氢脱金属催化剂的制备方法
CN103962167B (zh) 一种低结焦催化裂化催化剂及制备方法
CN112237931B (zh) 一种体相磷化镍催化剂、制备方法和在苯酚加氢脱氧中的应用
CN105153064B (zh) 单乙醇胺气固相催化合成哌嗪及其衍生物的方法
CN104888844B (zh) 一种合成哌嗪的催化剂制备方法
CN108097201A (zh) 一种改性氧化铝及其制备方法
CN105859608A (zh) 一种制备哌马色林半酒石酸盐晶型b的方法
CN114195166A (zh) 一种mww分子筛的离子交换方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170524

RJ01 Rejection of invention patent application after publication