CN1470324A - 一种复合粉末状催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合粉末状催化剂及其制备方法。该催化剂由镍、铝及“其它金属或非金属”组成,其中“其它金属或非金属”为铁、铜、锰、钴、铬、钼、硼、磷中的一种。催化剂的制备方法是,先将一定量的镍、铝和“其它金属或非金属”的粉末混合并在高温下熔融,冷却后碾成粉末,再用碱处理而成。该催化剂具有制备简单、价格低廉、国内来源丰富等特点,用于氢化4一亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐,具有可循环套用以及后期活性高于采用铂、铑、钯等贵稀金属催化剂的特点,采用该催化剂可降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合粉末状催化剂及其制备方法,尤其涉及一种用于连续氢化4-亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐的复合粉末状催化剂及其制备方法。
背景技术
4-亚硝基二苯胺和4-硝基二苯胺是制备4-氨基二苯胺的中间体。目前采用硫化钠还原4-亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐来制备(参见《精细有机化学品技术手册》章思规主编),这种还原方法伴有大量的废液产生,难以处理,给环境带来了大量的污染。
在以氢气加氢还原4-亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐的方法(参见CN1307556A)中,采用铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等金属作催化剂。这类贵金属催化剂不仅价格昂贵,来源稀少,而且催化剂中毒敏感度高,对原料纯度要求高,而工业生产中有些原料必须循环套用,不可避免地要带入一定的杂质,容易引起这类催化剂的中毒失活,从而增大4-氨基二苯胺的生产成本,很难应用于工业规模生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种价格低廉的,适于以氢气连续加氢还原4-亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐的催化剂,提高催化加氢还原反应的转化率和选择性。
本发明的催化剂为一种复合粉末状催化剂,其组成为镍(Ni)、铝(Al)以及“其它金属或非金属”(A),其中A为Fe、Cu、Cr、Co、Mn、Mo、B、P中的一种。其各组分的含量,镍(Ni)为25-99.9(重量%),铝(Al)和“其它金属或非金属”(A)为0.1-75(重量%)。
本发明的复合粉末状催化剂的制备方法是,将镍(Ni)、铝(Al)和“其它金属或非金属”(A)的粉末并均匀混合,在高温状态下熔融,出料后碾碎成粉末,均匀过筛,目数为40-300目,用氢氧化物水溶液处理制得。
本发明的复合粉末状催化剂的制备方法中,所取三种原料的混合粉末中,Ni占30-60(重量%),Al占30-68(重量%),A占2-40(重量%)。
本发明的复合粉末状催化剂的制备方法中,所选用的氢氧化物为碱金属或碱土金属的氢氧化物的水溶液,其浓度为5-50(重量%)。
本发明的复合粉末状催化剂的制备中,用氢氧化物的水溶液处理时的温度为40-90(℃)。
在含4-亚硝基二苯胺和4-硝基二苯胺的缩合液加氢还原制备4-氨基二苯胺的反应过程中,加入该复合粉末状催化剂和醇类溶剂,用氢气加氢还原,所得氢化液经高效液相色谱分析,反应液里不含4-亚硝基二苯胺和4-硝基二苯胺。
本发明的复合粉末状催化剂制备简单,价格低廉,国内来源丰富,用于氢化4-亚硝基二苯胺或/和4-硝基二苯胺或/和它们的盐,具有可循环套用以及后期活性高于采用铂、铑、钯等贵稀金属催化剂的特点。
具体实施方式
实施例1
取镍粉46克,铝粉51克,铜粉3克,在电感炉内熔融,出料、冷却后碾压成粉末状,过筛,目数保持在100-200目,在容量为500毫升的三口烧瓶内,装有温度计和搅拌器,装入375克浓度为20%的氢氧化钠水溶液,缓缓加入混合粉末,反应温度保持在60℃,反应时间为4小时,后水洗催化剂至中性,即制得复合粉末状催化剂。
实施例2
取镍粉50克,铝粉47克,铁粉3克,在电感炉内熔融,出料、冷却后碾压成粉末状,过筛,目数保持在100-200目,在容量为500毫升的三口烧瓶内,装有温度计和搅拌器,装入375克浓度为20%的氢氧化钠水溶液,缓缓加入混合粉末,反应温度保持在50℃,反应时间为4小时,后水洗催化剂至中性,即制得复合粉末状催化剂。
实施例3
取镍粉46克,铝粉51克,磷粉3克,在电感炉内熔融,出料、冷却后碾压成粉末状,过筛,目数保持在100-200目,在容量为500毫升的三口烧瓶内,装有温度计和搅拌器,装入375克浓度为20%的氢氧化钠水溶液,缓缓加入混合粉末,反应温度保持在60℃,反应时间为4小时,后水洗催化剂至中性,即制得复合粉末状催化剂。
应用实施例
在带有搅拌装置、测温装置的1.0升的小高压釜中,加入500克含4-亚硝基二苯胺和4-硝基二苯胺的缩合液,其中4-亚硝基二苯胺的含量为17.5%,4-硝基二苯胺的含量为3.0%,加入150克乙醇溶液,加入催化剂5克,用氢气置换三次后,充压到0.8MPa,开动加热装置升温到100℃,同时开动高压釜搅拌,升温到位后反应4小时,冷却降温,泄压出料,用高效液相色谱分析,反应液里不含4-亚硝基二苯胺和4-硝基二苯胺,测得4-氨基二苯胺的含量为14.6%(色谱含量)。
比较实施例
用Pd/C催化剂和本发明的复合粉末状催化剂比较,在应用实施例所述工艺条件下,原料为工业循环套用制得的苯胺和缩合催化剂所制得的4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺或/和它们的盐,所加催化剂的量一致,反应结束之后两种催化剂均回收套用,在两种催化剂回收套用11次之内,两者反应液中均检测不到4-亚硝基二苯胺,第11次套用用Pd/C催化剂所得反应液里含有1%的4-硝基二苯胺,而用本发明的复合粉末状催化剂所得的反应液内检测不到4-硝基二苯胺。
Claims (10)
1、一种复合粉末状催化剂,其特征是复合粉末状催化剂的组成为镍(Ni)、铝(Al)和“其它金属或非金属”(A)。
2、根据权利要求1所述的复合粉末状催化剂,其特征在于镍的含量为25-99.9(重量%),铝和“其它金属或非金属”(A)的含量为0.1-75(重量%)。
3、根据权利要求1或2所述的复合粉末状催化剂,其特征在于“其它金属或非金属”(A)为Fe、Cu、Cr、Co、Mn、Mo、B、P中的一种。
4、根据权利要求1所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于,取镍粉,铝粉和“其它金属或非金属”(A)的粉末混合并在高温状态下熔融,出料后碾碎成粉末,用氢氧化物水溶液处理得到。
5、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于所取原料的混合粉末中,镍占30-60(重量%),铝占30-68(重量%),“其它金属或非金属”(A)占2-40(重量%)。
6、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于氢氧化物水溶液为碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液。
7、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于氢氧化物水溶液的浓度为5-50(重量%)。
8、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于用氢氧化物处理时的温度为40-90(℃)。
9、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于用氢氧化物处理的时间为1-5(小时)。
10、根据权利要求1或4所述的复合粉末状催化剂的制备方法,其特征在于复合粉末状催化剂的目数40-300目之间。
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