CN107519866A - 一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法 - Google Patents

一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法 Download PDF

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袁晓林
付志平
史正光
朱凯明
金斐
吕礼轮
刘云飞
王彪
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Abstract

本发明公开了一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，所述催化剂的再生方法的具体包括以下步骤：从四级串联加氢釜的末级釜釜内安装金属烧结管过滤器内过滤出钯炭催化剂，再将钯炭催化剂引入至醇洗釜内使用乙醇进行醇洗，醇洗后的钯炭催化剂引入至超声波清洗机内部进行超声波清洗，超声波清洗后催化剂引入到水洗釜内进行水洗，水洗后放入烘箱内进行烘干其水分，得到干燥再生的钯炭催化剂，本发明能够将用于还原法制得邻苯二胺的催化剂能够有效回收有用钯炭催化剂，钯炭催化剂催化得到的邻苯二胺含量98％以上，节约了合成成本，提高了经济效益，优化了用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法和工艺设计，满足了工业设计要求。

Description

一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法
技术领域
本发明涉及农药合成技术领域，具体涉及一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法。
背景技术
钯炭催化剂是化工领域中进行加氢反应常用的催化剂。钯炭加氢具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用时投料比小等特点。然而，钯炭催化剂在使用过程中，由于钯炭催化剂微孔被有机物堵塞,活性组分钯被有机物覆盖,钯晶粒长大而使其分散度降低等因素，造成催化剂的活性降低，甚至完全失活。
钯是一种稀有的贵重金属，而钯炭催化剂的价格十分昂贵。对于失活钯炭催化剂进行适当的处理，使其恢复原有的催化剂特性，继续供加氢反应中使用。
有关失活钯炭处理的方法已有很多报道。ZL200710020627.3公开了一种钯炭催化剂的再活化的方法：将失活钯/炭催化剂置于CO2萃取釜中，CO2温度为40～100℃，压力为9.7MPa～20MPa，然后将CO2处理后的失活钯/炭催化剂置于硝酸溶液中，酸溶液的温度为40～120℃，将的失活钯/炭催化剂置于去离子水中，滴加PdCl2氨水，形成Pd(NH3)42+配合物，加热搅拌升温至60℃，加入NaOH溶液，调节pH值8左右，加入甲醛溶液，甲醛浓度为37％，用NaOH调pH值始终大于8，过滤、干燥后得到再活化后的催化剂。ZL200710020626.9公开了一种钯炭催化剂的再活化的方法，将失活钯/炭催化剂用碱溶液洗涤，碱溶液的温度为20-150℃，然后用去离子水洗涤失活钯/炭催化剂至中性后置于HNO3溶液中，经HNO3处理后的失活钯/炭催化剂用去离子水洗涤至中性，滴加氨水、PdCl2，溶于适量的氨水中，形成Pd(NH3)42+配合物，用氢气在200-500℃下还原1-10h，还原后即得到再活化的钯/炭催化剂。这类处理方法适合处理失活较重的钯炭，对于失活轻的钯炭，则完全没有必要，而且该法工艺繁琐，操作难度大。ZL00112558.3公开了一种钯炭催化剂在线再生方法，它是将物料先切换成水，运行2～4小时,然后将反应器调整到6.0～6.5MPa，温度255～265℃，通入碱溶液，运行4～8小时，再切换成水运行2～4小时，最后恢复反应器正常工艺参数，将水切换成物料，钯-炭催化剂即得到活化再生。ZL89101887.5公开了一种钯炭催化剂的再活化的方法，催化剂与200～350℃热水接触，接触时间约0.5～10小时；然后催化剂与3～100℃水接触，接触时间约0.5～10小时；最后钯炭催化剂与浓碱性溶液接触1-10小时，完成活化。该方法需要高温高压处理，在实际操作中很不方便。
如何设计出一种更为有效且符合绿色环保要求的邻苯二胺的催化剂的再生方法将是目前业界人士亟需正视以及要解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，所述催化剂的再生方法的具体包括以下步骤：
(1).过滤：将加氢催化剂从进行邻苯二胺加氢反应的四级串联加氢釜的末级釜釜内安装催化剂过滤器内过滤出来，过滤出来的加氢催化剂进入醇洗釜；
(2).醇洗：将从过滤器过滤出来的加氢催化剂引入到醇洗釜内，添加醇洗试剂，设置醇洗釜上搅拌器的搅拌速率和醇洗釜内的醇洗温度，开启搅拌器后进行醇洗；
(3).超声波清洗：将在醇洗釜内醇洗过后的加氢催化剂引入至超声波清洗机内部，加入清洗液，设置超声波清洗机的声波振动频率后开启超声波清洗机进行超声波清洗，一段时间后进行下一道工序；
(4).水洗：将在超声波清洗机内部超声清洗后的加氢催化剂转入水洗釜内，设置水洗釜内搅拌器搅拌速率，设置水洗釜内水洗温度，开启搅拌器进行水洗，搅拌水洗完成后进行喷淋水洗；
(5).烘干：加氢催化剂在水洗釜内水洗完后转入烘箱内，设置烘箱内烘干温度后开启烘箱进行加热烘干一段时间，烘干后将加氢催化剂回收再利用。
优选的，所述催化剂的再生方法中所使用的加氢催化剂设置为钯炭催化剂和有机盐催化助剂。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤1中过滤器设置为一种金属烧结管过滤器。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内的醇洗剂设置为浓度为20～50％的乙醇溶液。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1500r/min，醇洗温度设置为30～45℃。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤3中清洗液为浓度为10～32％的酒精，超声波频率设置为35～42KHZ，清洗时间设置为10～30min。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤4中水洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1000/min，水洗温度设置为40～50℃。
优选的，所述催化剂的再生方法步骤5中烘箱内烘干温度设置为40～60℃，烘干时间设置为1～3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，所述催化剂的再生方法的具体包括以下步骤：从四级串联加氢釜的末级釜釜内安装金属烧结管过滤器内过滤出钯炭催化剂，再将钯炭催化剂引入至醇洗釜内使用乙醇进行醇洗，醇洗后的钯炭催化剂引入至超声波清洗机内部进行超声波清洗，超声波清洗后催化剂引入到水洗釜内进行水洗，水洗后放入烘箱内进行烘干其水分，得到干燥再生的钯炭催化剂，具有以下优点：
本发明所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，使用对环境无毒无害的乙醇溶液和水进行清洗，节省了合成成本，提高了经济效益；通过超声波清洗机造合适的超声波频率下进行清洗，有效防护了钯炭催化剂的结构和功能；使用金属烧结管过滤器在反应后及时拦截钯炭催化剂，有效避免了产物中存在不必要的杂质，提高了钯炭催化剂的再生效率和利用率，符合绿色环保无污染的理念，体现了经济性和实用性，优化了用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法的工艺设计，满足了用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法的工艺设计的要求。
附图说明
图1是本发明用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本发明采用的技术方案为：一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，所述催化剂的再生方法的具体包括以下步骤：
(1).过滤：将加氢催化剂从进行邻苯二胺加氢反应的四级串联加氢釜的末级釜釜内安装催化剂过滤器内过滤出来，过滤出来的加氢催化剂进入醇洗釜；
(2).醇洗：将从过滤器过滤出来的加氢催化剂引入到醇洗釜内，添加醇洗试剂，设置醇洗釜上搅拌器的搅拌速率和醇洗釜内的醇洗温度，开启搅拌器后进行醇洗；
(3).超声波清洗：将在醇洗釜内醇洗过后的加氢催化剂引入至超声波清洗机内部，加入清洗液，设置超声波清洗机的声波振动频率后开启超声波清洗机进行超声波清洗，一段时间后进行下一道工序；
(4).水洗：将在超声波清洗机内部超声清洗后的加氢催化剂转入水洗釜内，设置水洗釜内搅拌器搅拌速率，设置水洗釜内水洗温度，开启搅拌器进行水洗，搅拌水洗完成后进行喷淋水洗；
(5).烘干：加氢催化剂在水洗釜内水洗完后转入烘箱内，设置烘箱内烘干温度后开启烘箱进行加热烘干一段时间，烘干后将加氢催化剂回收再利用。
工作原理：使用时,从四级串联加氢釜的末级釜釜内安装放入过滤器内过滤出加氢催化剂，再将加氢催化剂引入至醇洗釜内使用醇洗试剂进行醇洗，醇洗后的加氢催化剂引入至超声波清洗机内部进行超声波清洗，超声波清洗后催化剂引入到水洗釜内进行水洗，水洗后放入烘箱内进行烘干其水分，得到干燥再生的加氢催化剂循环使用至邻苯二胺的还原反应中。
进一步地，所述催化剂的再生方法中所使用的加氢催化剂设置为钯炭催化剂和有机盐催化助剂。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤1中过滤器设置为一种金属烧结管过滤器。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内的醇洗剂设置为浓度为20～50％的乙醇溶液。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1500r/min，醇洗温度设置为30～45℃。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤3中清洗液为浓度为10～32％的酒精，超声波频率设置为35～42KHZ，清洗时间设置为10～30min。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤4中水洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1000/min，水洗温度设置为40～50℃。
进一步地，所述催化剂的再生方法步骤5中烘箱内烘干温度设置为40～60℃，烘干时间设置为1～3h。
在本发明中，本发明所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，使用对环境无毒无害的乙醇溶液和水进行清洗，节省了合成成本，提高了经济效益；通过超声波清洗机造合适的超声波频率下进行清洗，有效防护了钯炭催化剂的结构和功能；使用金属烧结管过滤器在反应后及时拦截钯炭催化剂，有效避免了产物中存在不必要的杂质，提高了钯炭催化剂的再生效率和利用率，符合绿色环保无污染的理念，体现了经济性和实用性，优化了用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法的工艺设计，满足了用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法的工艺设计的要求，体现了经济性、实用性和科学性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法的具体包括以下步骤：
(1).过滤：将加氢催化剂从进行邻苯二胺加氢反应的四级串联加氢釜的末级釜釜内安装催化剂过滤器内过滤出来，过滤出来的加氢催化剂进入醇洗釜；
(2).醇洗：将从过滤器过滤出来的加氢催化剂引入到醇洗釜内，添加醇洗试剂，设置醇洗釜上搅拌器的搅拌速率和醇洗釜内的醇洗温度，开启搅拌器后进行醇洗；
(3).超声波清洗：将在醇洗釜内醇洗过后的加氢催化剂引入至超声波清洗机内部，加入清洗液，设置超声波清洗机的声波振动频率后开启超声波清洗机进行超声波清洗，一段时间后进行下一道工序；
(4).水洗：将在超声波清洗机内部超声清洗后的加氢催化剂转入水洗釜内，设置水洗釜内搅拌器搅拌速率，设置水洗釜内水洗温度，开启搅拌器进行水洗，搅拌水洗完成后进行喷淋水洗；
(5).烘干：加氢催化剂在水洗釜内水洗完后转入烘箱内，设置烘箱内烘干温度后开启烘箱进行加热烘干一段时间，烘干后将加氢催化剂回收再利用。
2.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法中所使用的加氢催化剂设置为钯炭催化剂和有机盐催化助剂。
3.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤1中过滤器设置为一种金属烧结管过滤器。
4.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内的醇洗剂设置为浓度为20～50％的乙醇溶液。
5.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤2中醇洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1500r/min，醇洗温度设置为30～45℃。
6.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤3中清洗液为浓度为10～32％的酒精，超声波频率设置为35～42KHZ，清洗时间设置为10～30min。
7.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤4中水洗釜内搅拌器的搅拌速率设置为500～1000/min，水洗温度设置为40～50℃。
8.根据权利要求1所述的用于还原法制得邻苯二胺的催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生方法步骤5中烘箱内烘干温度设置为40～60℃，烘干时间设置为1～3h。
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