CN1569328A - 二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环已烷催化剂及其工艺 - Google Patents
二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环已烷催化剂及其工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1569328A CN1569328A CN 200410010816 CN200410010816A CN1569328A CN 1569328 A CN1569328 A CN 1569328A CN 200410010816 CN200410010816 CN 200410010816 CN 200410010816 A CN200410010816 A CN 200410010816A CN 1569328 A CN1569328 A CN 1569328A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- hours
- carrier
- diethylene glycol
- preroast
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
本发明涉及二甘醇氨化制吗啉催化剂及工艺,其特征是:以γ-Al2O3或(γ+θ)-Al2O3为载体,负载Cu、Ni、Co中至少两种活性组份。其制法是:将需要量上述载体于700~800℃焙烧4~10h,得到预焙烧载体,于40~70℃下循环浸渍Cu、Ni、Co中至少两种硝酸盐溶液,过滤后烘干,于400~600℃焙烧4h,自然降温至室温。制得催化剂经评价,DEG转化率98.1~99.8mol%,吗啉选择性90.71~94.44mol%。其活性组份用量少,加工简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨化催化剂,尤其涉及一种二甘醇氨化制1,4-氧氮杂环己烷的催化剂及该催化剂制备方法和应用。
背景技术
1,4-氧氮杂环己烷,俗名吗啉,是重要的精细化学品,主要用于橡胶促进剂、硫化剂、缓蚀剂、防垢剂,是医药表面活性剂和纺织印染助剂的原料。吗啉合成方法主要为两大类,一是二乙醇氨强酸脱水法,二是二甘醇氨化法。由于前者原料价格较贵,三废严重,目前基本上停止使用,一般均以石油化工副产品二甘醇为原料,经催化氨化合成吗啉(MOR)。该法关键是催化剂。
欧洲专利EP0,036,331公开了合成吗啉催化剂。该催化剂以γ-Al2O3为载体,以Cu、Ni、Co、Cr为活性组分。中国专利ZL00105224.1公开了C2~8脂肪醇胺化催化剂,以合成硅铝胶为载体,以Ni或Co或(Ni+Co)为活性组分。当以Ni为活性组分时,Ni为15~40%;以Co为活性组分时,Co为15~30%;当(Ni+Co)为活性组分时,(Ni+Co)为30~40%。中国专利公开号CN1031663A公开的催化剂,以Al2O3(32~63%)为载体,以Ni、Cu、Cr、Ti为活性组分,其中以摩尔比计Ni∶Cu=1∶1.0~2.0,Ni∶Cr=1∶0.1~0.5,Ni∶Ti=1∶1.0~2.0。二甘醇转化率82.79mol%,吗啉选择95.44mol%,吗啉收率79.01%。德国专利DE3125662公开了醇的氨化催化剂,它是以Al2O3为载体,以Ni、Cu、Co为活性组分。权利要求书中记载了2~50%Ni或/和Co,但说明书中仅1~3个例中均未记载中Co组分。该催化是由沉淀法制得的。其吗啉收率为86.06%,前述催化剂有的活性组分与金属元素含量高;合成载体制备工艺复杂,重复性差。催化剂制得成本高,其活性、稳定性、强度和选择性等尚存在不足之处。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的二甘醇氨化制吗啉催化剂,成本高制备过程复杂。提供一种制备过程简单,制备成本低,活性高,选择性好的二甘醇氨化合成吗啉催化剂及其工艺。
实现本发明目的技术方案为:
一种二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷的催化剂,其特征在于:它是以γ-Al2O3或(γ+θ)-Al2O为载体,以Ni、Cu、Co中至少两种元素为活性组份负载于所述的载体上;所述的Ni、Cu、Co至少两种元素为上述载体重量的10~30%,其中Cu或Co与Ni之间的摩尔比为:Cu∶Ni=0.9~2∶1,Co∶Ni=0~0.2∶1,该催化剂的制备方法为:
①将所述载体于700~800℃焙烧4~10小时后,自然降温至室温得到预焙烧载体,备用,
②用2~10mol/L Ni、Cu、Co中至少两种元素的硝酸盐溶液,于40~60℃下浸渍①得到的预焙烧载体10~24小时,过滤后再分别于60℃、120℃烘干2小时、4~8小时,然后于400~600℃焙烧4~6小时,自然降温至室温,制得所需催化剂。
如上述制得的催化剂,用于二甘醇氨化的方法,在100ml固定床反应器内充装需要量催化剂,其特征在于:250~350℃,氢气流下还原10~20小时后,控制温度为200~280℃,压力为1~2.5Mpa。二甘醇∶氨∶氢=1∶8~16∶30~50摩尔比,二甘醇体积空速为0.1~0.3h-1。
本发明提供的催化剂,具有如下显著的进步:
①本发明的催化剂活性组份含量低,其活性、强度均较高,选择性能好,特别适用于固定床二甘醇氨化制吗啉生产上应用。
②所用载体经预处理可获得适宜的比表面积,孔容积等,有利于提高催化剂性能。
③该催化剂制备工艺简单,流程短,载体经预处理后,可直接浸渍活性组份,制得所需催化剂。
④本发明提供的用于二甘醇氨化制吗啉催化剂,生产成本低,而且活性高,DEG转化率98.1%~99.8%。
本发明使用市售γ-Al2O3或(γ+θ)-Al2O3,压汞法测定其物性指标如下:
孔容:0.6~1.0ml/g
比表面积:200~300m2/g
本发明提供的催化剂用压汞法测定物理性能如下:
孔容:0.3~0.6ml/g
比表面积:110~250m2/g
具体实施方式
现结合实施例对本发明说明如下:
实施例1
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ1.5mmγ-Al2O3,于800℃预焙烧4小时,自然降温至室温后得到预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取110g三水硝酸铜,78g六水硝酸镍,1.6g六水硝酸钴,并将其加至120ml水中溶解,配制好的溶液循环浸渍由1得到的预焙烧载体。溶液用泵打入浸渍釜于40℃浸泡10分钟后放出,再用泵打入浸渍釜,循环浸渍24小时。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干8小时,最后于450℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
取需要量如上述制得的催化剂,装入100ml固定床反应器内,经氮气置换合格后以600ml/分通入氢气于280~300℃氢气流下还原8小时后,再降至反应温度210℃,压力为1.7Mpa。以摩尔比计二甘醇(DEG)∶氨∶氢=1∶8∶40,二甘醇液体体积空速为0.18h-1。原料汽化后由反应器顶部进入反应器内,通过催化剂床层,由反应器底部出料,经冷凝、汽液分离,制得粗吗淋(MOR)经气相色谱分析,其应用评价结果见表2。
实施例2
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ1.5mmγ-Al2O3,于800℃预焙烧4小时,自然降温至室温后得到预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取100g三水硝酸铜,110g六水硝酸镍,34.0g六水硝酸钴,并将其加至90ml水中溶解,用配制好的溶液在50℃下循环浸渍由1得到的预焙烧载体12小时,浸渍过程同实施例1。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干4小时,最后于500℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
取需要量如上述制得的催化剂,装入100ml固定床反应器内,经氮气置换合格后以600ml/分通入氢气于280~300℃氢气流下还原8小时后,再降至反应温度210℃,压力为1.8Mpa。以摩尔比计二甘醇(DEG)∶氨∶氢=1∶12∶50,二甘醇液体体积空速为0.18h-1。原料汽化后由反应器顶部进入反应器内,通过催化剂床层,由反应器底部出料,经冷凝、汽液分离,制得粗吗淋(MOR)经气相色谱分析,其应用评价结果见表2。
实施例3
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ1.5mmγ-Al2O3,于700℃预焙烧4小时,自然降温至室温后得到预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取170g三水硝酸铜,220g六水硝酸镍,溶于90ml水中,用配制好的溶液在60℃下循环浸渍由1得到的预焙烧载体12小时,浸渍过程同实施例1。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干8小时,最后于550℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
取需要量如上述制得的催化剂,装入100ml固定床反应器内,经氮气置换合格后以600ml/分通入氢气于280~300℃氢气流下还原8小时后,再降至反应温度210℃,压力为1.9Mpa。以摩尔比计二甘醇(DEG)∶氨∶氢=1∶16∶50,二甘醇液体体积空速为0.18h-1。原料汽化后由反应器顶部进入反应器内,通过催化剂床层,由反应器底部出料,经冷凝、汽液分离,制得粗吗淋(MOR)经气相色谱分析,其应用评价结果见表2。
实施例4
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ2.5mm(γ+θ)-Al2O3,于800℃预焙烧8小时,自然降温至室温后,得到(γ+θ)-Al2O3预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取180g三水硝酸铜,110g六水硝酸镍,溶于90ml水中,用配制好的溶液循环浸渍由1得到的(γ+θ)-Al2O3预焙烧载体10小时,浸渍过程同实施例1。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干8小时,最后于600℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
取需要量如上述制得的催化剂,装入100ml固定床反应器内,经氮气置换合格后以600ml/分通入氢气于280~300℃氢气流下还原8小时后,再降至反应温度210℃,压力为1.7Mpa。以摩尔比计二甘醇(DEG)∶氨∶氢=1∶8∶40,二甘醇液体体积空速为0.18h-1。原料汽化后由反应器顶部进入反应器内,通过催化剂床层,由反应器底部出料,经冷凝、汽液分离,制得粗吗淋(MOR)经气相色谱分析,其应用评价结果见表2。
实施例5
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ2.5mm(γ+θ)-Al2O3,于800℃预焙烧8小时,自然降温至室温后,得到(γ+θ)-Al2O3预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取147g三水硝酸铜,165g六水硝酸镍,溶于90ml水中,用配制好的溶液在70℃下循环浸渍由1得到的(γ+θ)-Al2O3预焙烧载体24小时,浸渍过程同实施例1。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干8小时,最后于400℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
取需要量如上述制得的催化剂,装入100ml固定床反应器内,经氮气置换合格后以600ml/分通入氢气于260~280℃氢气流下还原20小时后,再降至反应温度210℃,压力为1.8Mpa。以摩尔比计二甘醇(DEG)∶氨∶氢=1∶10∶45,二甘醇液体体积空速为0.18h-1。原料汽化后由反应器顶部进入反应器后,通过催化剂床层,由反应器底部出料,经冷凝、汽液分离,制得粗吗淋(MOR)经气相色谱分析,其应用评价结果见表2。
实施例6
1、载体预焙烧:
称取70g三叶草型φ2.0mmγ-Al2O3,于750℃预焙烧10小时,自然降温至室温后,得到γ-Al2O3预焙烧载体。
2、浸渍活性组份:
称取100g三水硝酸铜,75g六水硝酸镍,溶于200ml水中,用配制好的溶液在50℃下循环浸渍由1得到的预焙烧载体12小时,浸渍过程同实施例1。过滤后于60℃烘干2小时,再于120℃下烘干8小时,最后于400℃焙烧4小时,自然降温至室温,制得所需催化剂用化学分析法分析化学组成见表1。
3、催化剂的评价应用:
DEG氨化试验方法,除还原温度为300~340℃外,其余同实施例1,其应用评价结果见表2。
比较例
按DE3125662方法实施例1制备催化剂
①称取硝酸铜174g,硝酸镍52.3,硝酸铝179g,溶于763ml水中,配制成溶液,称取无水碳酸钠213g,溶于1000ml水中,配成水溶液。将两种溶液加热至80℃,在2小时内加入到沉淀釜中,PH值稳定地保持在7~8。沉淀物料经过滤、洗涤,直到无硝酸根,挤条成型,110℃干燥6小时,600℃焙烧4小时,制得样品催化剂。
②本发明按实施1方法进行活性评价,取50ml催化剂装入100ml固定床反应器,用氮气置换系统合格后,升温至280℃,以600ml/分钟通入氢气,在300℃氢气流下还原8小时,还原结束,将系统调节到工艺要求压力和温度,在下述条件下评价催化剂,温度210℃,压力1.7Mpa,二甘醇液体体积空速0.18h-1,醇∶氨∶氢摩尔比是1∶8∶40,粗产品经冷凝气液分离后,取样分析分析结果见表3。
表1 本发明提供的二甘醇氨化催化剂(浸渍法)活性组份组成
实施例 | 活性组份组成%(占载体) | 活性组份间配比关系(mol) | |||
Cu | Ni | Co | Cu∶Ni | Co∶Ni | |
1 | 14.33 | 8.42 | 0.17 | 1.58∶1 | 0.02∶1 |
2 | 13.20 | 10.32 | 1.9 | 1.18∶1 | 0.18∶1 |
3 | 11.95 | 12.23 | 0.90∶1 | ||
4 | 16.12 | 7.62 | 1.95∶1 | ||
5 | 10.55 | 9.34 | 1.04∶1 | ||
6 | 15.36 | 8.92 | 1.59∶1 |
表2 本发明DEG氨化催化剂评价应用结果
实施例 | 反应压力MPa | 反应温度℃ | DEG转化率mol% | MOR选择性mol% | MOR收率mol% | 备注 |
1 | 1.7 | 210 | 99.60 | 97.08 | 90.72 | |
2 | 1.7 | 210 | 98.10 | 96.27 | 94.44 | |
3 | 1.9 | 210 | 98.70 | 94.25 | 93.02 | |
4 | 1.7 | 210 | 98.30 | 95.66 | 94.03 | |
5 | 1.8 | 210 | 99.80 | 90.51 | 90.33 | |
6 | 1.7 | 210 | 99.00 | 94.89 | 93.94 |
表3 本发明与比较例评价结果
催化剂例 | 反应温度℃ | 反应压力Mpa | DEG转化率mol% | MOR收率mol% |
比较例 | 210 | 1.7 | 98.20 | 86.06 |
实施例1 | 210 | 1.7 | 99.60 | 90.72 |
Claims (2)
1、一种二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷的催化剂,其特征在于;它是以三叶草型γ-Al2O3或(γ+θ)-Al2O为载体,Ni、Cu、Co中至少两种元素为活性组份负载于所述的载体上构成;所述的Ni、Cu、Co至少两种元素占载体重量的10~30%,其中Cu或Co与Ni之间的摩尔比为:Cu∶Ni=0.9~2∶1,Co∶Ni=0~0.2∶1;该催化剂用下述方法制得:
①上述载体于700~800℃焙烧4~10小时后,自然降温至室温得到预焙烧载体,备用,
②用Ni、Cu、Co中至少两种元素的2~10mol/L硝酸盐溶液,于40~70℃下浸渍①得到的预焙烧载体10~24小时,过滤后再分别于60℃、120℃烘干2小时、4~8小时,然后于400~600℃焙烧4~6小时,自然降温至室温,制得所需催化剂。
2、根据权利要求1所述催化剂用于二甘醇氨化的方法,在固定床反应器内充装需要量催化剂,其特征在于:250~350℃,氢气流下还原10~20小时后,控制温度为200~280℃,1.7~1.9Mpa。二甘醇∶氨∶氢=1∶8~16∶30~50摩尔比,二甘醇体积空速为0.1~0.3h-1进行氨化反应。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410010816 CN1241683C (zh) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | 二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷催化剂及其工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410010816 CN1241683C (zh) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | 二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷催化剂及其工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1569328A true CN1569328A (zh) | 2005-01-26 |
CN1241683C CN1241683C (zh) | 2006-02-15 |
Family
ID=34477906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410010816 Expired - Fee Related CN1241683C (zh) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | 二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷催化剂及其工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1241683C (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100409939C (zh) * | 2006-08-21 | 2008-08-13 | 广西大学 | 一种二甘醇氨化合成吗啉的催化剂及其制备方法 |
CN102574774A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 烷基胺化学制品有限公司 | 用于制备2-(2-氨基乙氧基)乙醇(2aee)和吗啉且2aee:吗啉大于3的方法 |
CN105481797A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-13 | 宁夏思科达生物科技有限公司 | 一种盐酸吗啉脒胍的合成方法 |
CN110586110A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-20 | 四川鸿鹏新材料有限公司 | 一种二甘醇制备吗啉的负载型催化剂及其制备方法 |
CN117417262A (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-19 | 山东达民化工股份有限公司 | 一种二甘醇胺的制备方法 |
-
2004
- 2004-04-23 CN CN 200410010816 patent/CN1241683C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100409939C (zh) * | 2006-08-21 | 2008-08-13 | 广西大学 | 一种二甘醇氨化合成吗啉的催化剂及其制备方法 |
CN102574774A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 烷基胺化学制品有限公司 | 用于制备2-(2-氨基乙氧基)乙醇(2aee)和吗啉且2aee:吗啉大于3的方法 |
CN102574774B (zh) * | 2009-10-06 | 2014-07-30 | 烷基胺化学制品有限公司 | 用于制备2-(2-氨基乙氧基)乙醇(2aee)和吗啉且2aee:吗啉大于3的方法 |
CN105481797A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-13 | 宁夏思科达生物科技有限公司 | 一种盐酸吗啉脒胍的合成方法 |
CN105481797B (zh) * | 2015-12-04 | 2017-07-21 | 宁夏思科达生物科技有限公司 | 一种盐酸吗啉脒胍的合成方法 |
CN110586110A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-20 | 四川鸿鹏新材料有限公司 | 一种二甘醇制备吗啉的负载型催化剂及其制备方法 |
CN117417262A (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-19 | 山东达民化工股份有限公司 | 一种二甘醇胺的制备方法 |
CN117417262B (zh) * | 2023-10-19 | 2024-03-29 | 山东达民化工股份有限公司 | 一种二甘醇胺的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1241683C (zh) | 2006-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1286800C (zh) | 在载体上的钌催化剂存在下氢化芳香胺的方法 | |
US5874622A (en) | Hydrogenation of an aromatic compound in the presence of a supported catalyst | |
US11045794B2 (en) | Supported catalyst used for synthesizing polyether amine, and manufacturing method | |
US7468342B2 (en) | Catalysts and process for producing aromatic amines | |
CN101037613A (zh) | 一种镍系加氢催化剂及其制备方法、应用 | |
CN1304110C (zh) | 异佛尔酮二胺(ipda,3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺)的制备方法 | |
CN1101262C (zh) | 一种含铜催化剂的制备方法 | |
CN103769179B (zh) | 一种渣油加氢处理催化剂的制备方法 | |
CN1097041C (zh) | 适合于通过部分氢化脂肪二腈制备脂肪α,ω-氨基腈的催化剂 | |
CN1887420A (zh) | 一种石油蜡加氢精制催化剂及其制备方法 | |
ATE448192T1 (de) | Verfahren zur herstellung von ethylenaminen | |
CN1647857A (zh) | 一种大孔氧化铝载体及其制备方法 | |
CN1241683C (zh) | 二甘醇氨化合成1,4-氧氮杂环己烷催化剂及其工艺 | |
CN1153730C (zh) | 氨的制备方法 | |
CN1135137C (zh) | 一种c2-c8脂肪醇胺化催化剂及工艺 | |
CN1876233A (zh) | 糠醛加氢催化剂及其制备方法 | |
CN112121812A (zh) | 一种制备丙二胺的催化剂及其制备方法,以及制备丙二胺的方法 | |
CN105727958A (zh) | 羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂及其制备方法 | |
EP2684862B1 (en) | Method for preparing n-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine | |
CN1097484C (zh) | 一种液相加氢催化剂及制法和应用 | |
CN1310701A (zh) | 联合生产6-氨基己腈和己二胺的改进方法 | |
CN1296135C (zh) | 一种大孔氧化铝载体及其制备方法 | |
CN1147569C (zh) | 一种加氢催化剂的制备方法 | |
CN112717965B (zh) | 一种加氢预处理催化剂及其制备方法和应用 | |
CN1240474C (zh) | 二甘醇氨化制1,4-氧氮杂环已烷催化剂及工艺 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060215 Termination date: 20170423 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |