用于N,N-二甲基-1,3-丙二胺的负载型催化剂及其制备和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110841648A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911135489.2(22)申请日2019.11.19(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100010北京市朝阳区朝阳门北大街27号申请人浙江大学(72)发明人钱超刘福洲阮建成郑学根朱四九杨森(74)专利代理机构安徽汇朴律师事务所34116代理人刘海涵(51)Int.Cl.B01J23/80(2006.01)B01J29/46(2006.01)C07C209/48(2006.01)C07C211/11(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称用于N,N-二甲基-1,3-丙二胺的负载型催化剂及其制备和应用(57)摘要本发明提供一种用于N,N-二甲基-1,3-丙二胺的负载型催化剂及其制备和应用，涉及一种催化剂，本发明提供的催化剂具体由金属盐与载体制备而成，同时本发明还提供了一种利用上述催化剂制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺的方法，按照一定的摩尔比制取丙烯腈和二甲胺的混合物进行低温汽化，汽化混合物在催化剂的作用下进行低温胺化反应，然后反应产物进行高温汽化，获得产物再在催化剂的作用下进行高温加氢反应，获得产物降温后，收集液相为目标产物；本发明提供的催化剂及制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺方法操作简单，制造成本低，收率高。CN110841648ACN110841648A权利要求书1/2页1.一种用于合成N,N-二甲基-1,3-丙二胺的负载型催化剂，其特征在于，所述负载型催化剂具体由金属盐与载体制备而成，所述载体为γ-Al2O3或者ZSM-5型分子筛，所述金属盐由铜盐、铁盐和锌盐组成，铜、铁、锌的重量之和占所述负载型催化剂总重的20～40％，且铜、铁、锌重量均分别大于等于负载型催化剂总重的1％，且锌的总重小于等于负载型催化剂总重的5％。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，铜、铁、锌的重量之和占所述负载型催化剂总重的25％-30％。3.根据权利要求2所述催化剂，其特征在于，铜占负载型催化剂总重的12％，铁占负载型催化剂总重的10％，锌占负载型催化剂总重的3％。4.一种权利要求1-3任一所述负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤a、将载体完全浸没在温度为30～60℃且质量浓度为10～20％的磷酸溶液中浸泡1～3h；将浸泡后的载体过滤后在80～120℃的条件下干燥1-3h，再在300～500℃的条件下焙烧2～6h；步骤b、测定步骤a所得载体的孔体积；步骤c、根据步骤b所得孔体积准备由铜盐、铁盐和锌盐混合经脱盐水配制而成的金属盐水溶液，将步骤2)所得载体完全浸没在金属盐水溶液中，浸渍时长不小于12h；将浸渍后的载体在60～80℃条件下干燥0.5～3h，再放入马弗炉中在100～140℃下干燥2～4h，再升温至400～450℃下焙烧1～6h，得到负载型催化剂。5.根据权利要求4所述的负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜；所述铁盐为硝酸铁；所述锌盐为硝酸锌。6.一种利用权利要求1-3任一所述负载型催化剂合成N,N-二甲基-1,3-丙二胺的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、负载型催化剂的活化取两份负载型催化剂，对两份负载型催化剂分别通入氢气并于160～250℃的条件下活化6～9小时，直至没有水流出后，再通氢气冷吹降温，活化压力控制在0.1～0.3MPa，获得两份活化载体；步骤2、按照1:1～3的摩尔比获取丙烯腈和二甲胺的混合物，令混合物在100～120℃的条件下汽化获得一次汽化混合物；步骤3、令一次汽化混合物在一份活化载体的作用下进行胺化反应，反应温度为温度100～120℃，反应压力0.3～0.5MPa，丙烯腈的体积空速为0.1～0.25h-1，获得一次催化混合物；步骤4、令一次催化混合物在150～180℃的条件下高温汽化，获得二次汽化混合物；步骤5、令二次汽化混合物在另一份活化载体的作用下进行加氢反应，反应温度150～180℃，反应压力0.3～0.5MPa；体积空速为0.1～0.25h-1，获得二次催化物；步骤6、将二次催化物降温至40℃，收集液相，所述液相具体为N,N-二甲基-1,3-丙二胺。2CN110841648A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于,步骤1至步骤6中的压力控制均通过氢气调节实现。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述丙烯腈的体积空速＝原料丙烯腈体积流量/负载型催化剂装填体积。9.一种用于N,N-二甲基-1,3-丙二胺的合成装置，其特征在于，该装置的运行方法为权利要求6所述方法。3CN110841648A说明书1/7页用于N,N-二甲基-1,3-丙二胺的