一种负载型双金属催化剂及其制备方法和应用.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CN114289060A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111637177.9C07D295/027(2006.01)(22)申请日2021.12.30(71)申请人美思德（吉林）新材料有限公司地址132021吉林省吉林市龙潭区汉阳南街6号721室(72)发明人尹迎阳李丰富何运伟俞伟民(74)专利代理机构吉林市达利专利事务所22102代理人陈传林(51)Int.Cl.B01J29/46(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/18(2006.01)B01J37/34(2006.01)C07D295/023(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种负载型双金属催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种负载型双金属催化剂及其制备方法和应用。负载型双金属催化剂是由ZSM‑5载体和负载于载体上的双金属组成的，其中双活性金属包括Cu和Zn或Co或Ce；负载型双金属催化剂具有良好的催化性能，能够有效提高原料二甘醇的转化率；负载型双金属催化剂的制备方法流程合理，便于控制，制备成本低；负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用能够获得选择性高的二甘醇胺和吗啉，不仅能够有效提高原料二甘醇的利用率，而且能够获得的目标产品的选择性高，减少甲基吗啉和甲烷等副产物的生成。CN114289060ACN114289060A权利要求书1/1页1.一种负载型双金属催化剂，其特征在于，所述的负载型双金属催化剂是由ZSM‑5载体和负载于载体上的双金属组成，其中双金属包括Cu和Zn或Co或Ce。2.根据权利要求1所述的负载型双金属催化剂，其特征在于，所述Cu的质量占催化剂质量的百分比为10‑25%，当双金属为Cu和Zn时，Zn的质量占催化剂质量的百分比为5‑10%，ZSM‑5的质量占催化剂质量的百分比为65‑85%；当双金属为Cu和Co时，Co的质量占催化剂质量的百分比为3‑8%，ZSM‑5的质量占催化剂质量的百分比为67‑87%；当双金属为Cu和Ce时，Ce的质量占催化剂质量的百分比为0.5‑3%，ZSM‑5的质量占催化剂质量的百分比为72‑89.5%。3.一种权利要求1所述的负载型双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将硝酸盐Cu(NO3)2·3H2O和Zn(NO3)2·6H2O，或Co(NO3)2·6H2O，或Ce(NO3)3·6H2O，加入蒸馏水中制成双金属水溶液，搅拌溶解，将载体ZSM‑5分子筛加入所述双金属水溶液中，放置于25‑30kHz的超声波振荡器中，在40‑70℃搅拌5‑8h，在110℃干燥10‑12h，将干燥后的样品研磨成粉末，在400‑500℃马弗炉中焙烧2‑4h，制得Cu‑Zn/ZSM‑5、Cu‑Co/ZSM‑5、Cu‑Ce/ZSM‑5中的任意一种负载型双金属催化剂。4.根据权利要求3所述的负载型双金属催化剂的制备方法，其特征在于，按质量比计算，Cu(NO3)2·3H2O:Zn(NO3)2·6H2O:ZSM‑5:蒸馏水=0.44‑1.46:0.27‑0.70:1:5；Cu(NO3)2·3H2O:Co(NO3)2·6H2O:ZSM‑5:蒸馏水=0.44‑1.42:0.17‑0.59:1:5；Cu(NO3)2·3H2O:Ce(NO3)3·6H2O:ZSM‑5:蒸馏水=0.43‑1.06:0.02‑0.13:1:5。5.一种权利要求1所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：将氢气和汽化后的液氨进行混合得到混合气体，二甘醇和软水进行混合得到混合液体，将预热的混合气体和混合液体通入反应器中，在负载型双金属催化剂的作用下发生氨化反应，反应产物经过气液分离器，收集的液体即为二甘醇胺和吗啉的混合粗产物。6.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的二甘醇的体积空速为0.1‑0.4h‑1，二甘醇、液氨、软水和氢气的摩尔比为1:5‑8:3‑5:10‑40。7.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的反应体系温度为170~220℃，压力为1.6‑2.0MPa。8.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的催化剂在反应前需用氢气进行还原活化处理，还原活化处理过程为：在固定床反应器中部恒温区装入Cu‑Zn/ZSM‑5、Cu‑Co/ZSM‑5、Cu‑Ce/ZSM‑5中的任意一种负载型双金属催化剂，先采用氮气置换反应器内的空气，在氮气氛围下，将温度升至170‑180℃后通入氢气，继续升温并持续通入氢气，直至反应