專利名稱：一種合成二異丙胺的催化劑及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以異丙胺合成二異丙胺的催化劑及其制備方法。
二異丙胺為有機(jī)化工原料，主要用于合成農(nóng)藥、除草劑、燕麥敵1、2號，其次用于合成醫(yī)藥肝樂、維丙胺、心得寧和普魯苯辛，還用于合成染料、橡膠硫化促進(jìn)劑、表面活性劑、洗滌劑和消泡劑等。
二異丙胺傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法有兩種(劉沖，司徒玉蓮等編，石油化工手冊，第三分冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年369；世界精細(xì)化工產(chǎn)品一技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊化學(xué)工業(yè)部科學(xué)技術(shù)情報研究所出版，1988年247)。第一種是異丙醇?xì)浠?、胺化法生產(chǎn)二異丙胺，反應(yīng)分為如下兩步第一步第二步反應(yīng)產(chǎn)物中有異丙胺37w％、二異丙胺33w％、異丙醇12w％、水18w％等。反應(yīng)產(chǎn)物需經(jīng)萃取、精餾、脫水后方得到產(chǎn)品。
第二種方法是丙酮?dú)浠坊贫惐?，反?yīng)也分為如下兩步第一步第二步反應(yīng)產(chǎn)物中有異丙胺、二異丙胺、異丙醇、水、丙酮等。反應(yīng)產(chǎn)物也需要經(jīng)萃取、精餾、脫水等步驟后才能獲得到產(chǎn)品。
上述兩種二異丙胺的生產(chǎn)方法存在著共同的缺點(diǎn)，①原料種類多，反應(yīng)產(chǎn)物組成復(fù)雜，分離困難；②工藝路線長，操作復(fù)雜，產(chǎn)品成本高。
本發(fā)明目的是提供一種由異丙胺合成二異丙胺的催化劑及其制備方法，該催化劑的轉(zhuǎn)化率高和選擇性好，簡化了現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明公開了一種由異丙胺合成二異丙胺的固體酸催化劑，其組成為A:50～95w％的Hβ沸石；最好為58～93w％。B:0.2～4.0w％的鉀，最好為0.9～3.2w％。C余量為γ-Al2O3。
其中的Hβ沸石的SiO2/Al2O3分子比為20～100。
該催化劑的制備方法如下1．配制KCl溶液；2．取Hβ沸石與上述KCl溶液混合，進(jìn)行離子交換，交換溫度為80～95℃；交換時間為0.5～4.0h；3．將所得溶液過濾、洗滌至無Cl-、并干燥。
4．向上述溶液中加入氫氧化鋁粉及硝酸和去離子水，硝酸的加入量占干料的0.5～2.0W％；去離子水的加入量，以能進(jìn)行混捏、擠條為準(zhǔn)。
5．混捏、擠條、干燥、焙燒即得到本發(fā)明之催化劑。
本發(fā)明的催化劑制備方法中，鉀的加入方式也可以采用噴浸法。
上述步驟2中Hβ沸石與KCl溶液固液體積比為1∶2～1∶6；交換次數(shù)為1～3；步驟3中的干燥可以是50～60℃下干燥4.0～8h；100～110℃下干燥4.0～8h；步驟5中干燥溫度可以是50～110℃，時間為2～8h；焙燒溫度可以是400～580℃，時間為3～16h。
由于本發(fā)明使用了K/Hβ沸石-Al2O3催化劑，使得異丙胺可以直接合成二異丙胺，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高，選擇性好；簡化了現(xiàn)有的二異丙胺生產(chǎn)工藝，減少了設(shè)備投資，降低了生產(chǎn)中的能耗，降低了二異丙胺的生產(chǎn)成本。
實(shí)施例1A:KCl溶液的配制稱取15g KCl，溶解于1000ml去離子水中，攪拌至溶液透明為止，放置備用。B催化劑的制備將70g的Hβ沸石(SiO2/Al2O3分子比為30)加到250ml0.2M KCl溶液中，在溫度為90℃范圍內(nèi)進(jìn)行離子交換，交換時間為2.0h；之后，過濾、洗滌至無Cl-；50℃干燥4.0h,100℃,4.0h；之后與10g氫氧化鋁粉混合，并加入硝酸及去離子水，在擠條機(jī)上混捏、擠條成型，其中硝酸的加入量占干料的0.5w％，去離子水的加入量以能進(jìn)行混捏、擠條為準(zhǔn)。條形催化劑在50℃干燥4.0h,110℃下干燥4.0h，再在馬福爐中550℃下焙燒4.0h，即得到K/Hβ沸石-Al2O3催化劑，其中含鉀0.9w％，含Hβ沸石為92.8w％，余量為γ-Al2O3，催化劑編號為PA-1。
實(shí)施例2將70g的Hβ沸石(SiO2/Al2O3分子比為42)加到250ml0.2M KCl溶液中，在溫度為90℃范圍內(nèi)進(jìn)行離子交換，交換時間為2.5h，之后，過濾、洗滌至無Cl-；重復(fù)離子交換一次，條件同第一次；50℃干燥4.0h,100℃,4.0h。之后與20g氫氧化鋁粉混合，并加入硝酸及去離子水，在擠條機(jī)上混捏、擠條成型，其中硝酸的加入量占干料的1.0w％，去離子水的加入量以能進(jìn)行混捏、擠條為準(zhǔn)。條形催化劑在50℃干燥4.0h,110℃下干燥4.0h，再在馬福爐中450℃下焙燒8.0h，其余同實(shí)施例1，即得到K/Hβ沸石-Al2O3催化劑，其中含鉀1.6w％，含Hβ沸石為85.8w％，余量為γ-Al2O3，催化劑編號為PA-2。
實(shí)施例3將70g的Hβ沸石(SiO2/Al2O3分子比為66)加到250ml0.2M KCl溶液中，在溫度為95℃范圍內(nèi)進(jìn)行離子交換，交換時間為2.5h，之后，過濾、洗滌至無Cl-；重復(fù)離子交換一次，條件同第一次；60℃干燥8.0h,110℃,8.0h；之后與20g氫氧化鋁粉混合，并加入硝酸及去離子水，在擠條機(jī)上混捏、擠條成型，其中硝酸的加入量占干料的2.0w％，去離子水的加入量以能進(jìn)行混捏、擠條為準(zhǔn)。條形催化劑在50℃干燥4.0h,110℃下干燥4.0h，再在馬福爐中550℃下焙燒12h，其余同實(shí)施例1，即得到K/Hβ沸石-Al2O3催化劑，其中含鉀1.6w％，含Hβ沸石為85.8w％，余量為γ-Al2O3，催化劑編號為PA-3。
實(shí)施例4將70g的Hβ沸石(SiO2/Al2O3分子比為78)加到350ml0.2M KCl溶液中，在溫度為95℃范圍內(nèi)進(jìn)行離子交換，交換時間為3.5h；之后，過濾、洗滌至無Cl-；再重復(fù)離子交換二次，條件同第一次。60℃干燥8.0h,110℃,8.0h；之后與60g氫氧化鋁粉混合，并加入硝酸及去離子水，在擠條機(jī)上混捏、擠條成型，其中硝酸的加入量占干料的2.0w％，去離子水的加入量以能進(jìn)行混捏、擠條為準(zhǔn)。條形催化劑在50℃干燥4.0h,110下干燥4.0h，再在馬福爐中450℃下焙燒12h，其余同實(shí)施例1，即得到K/Hβ沸石-Al2O3催化劑，其中含鉀3.2w％，含Hβ沸石為57.8w％，余量為γ-Al2O3，催化劑編號為PA-4。
實(shí)施例5～10將實(shí)施例1～4中的催化劑破碎成8～20目，取一定量的催化劑裝入內(nèi)徑12mm，長650mm的不銹鋼反應(yīng)器中，反應(yīng)為上進(jìn)料，反應(yīng)物料從反應(yīng)器底部流出，經(jīng)冷卻后進(jìn)入分離器中，氣相氨從分離器頂部排出，底部液相定時取樣，用氣相色譜分析組成，具體反應(yīng)條件及結(jié)果列于表1。由表1中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明催化劑在異丙胺合成二異丙胺中均有較高的轉(zhuǎn)化率和較好的選擇性。
表1、反應(yīng)條件及結(jié)果
實(shí)施例11將110g，粒度為8～20目的PA-2催化劑裝入內(nèi)徑25mm，長1500mm的不銹鋼反應(yīng)器中，對PA-2催化劑進(jìn)行260小時穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。反應(yīng)壓力為常壓，反應(yīng)溫度為240℃，反應(yīng)體積空速為0.25h-1，反應(yīng)為上進(jìn)料，反應(yīng)物料從反應(yīng)器底部流出，經(jīng)冷卻后進(jìn)入分離器中，氣相氨從分離器頂部排出，底部液相定時取樣，用氣相色譜分析組成，具體反應(yīng)條件及結(jié)果列于表2。
表2、260小時穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。
由表2數(shù)據(jù)可知，PA-2催化劑在260h穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中，表現(xiàn)出較好的活性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1．一種由異丙胺合成二異丙胺的固體酸催化劑，其組成為A:50～95w％的Hβ沸石；B:0.2～4.0w％的鉀；C余量為γ-Al2O3。
2．按照權(quán)利要求1所述的催化劑，其中Hβ沸石的含量為58～93w％。
3．按照權(quán)利要求1所述的催化劑，其中鉀的含量為0.9～3.2w％。
4．按照權(quán)利要求1所述的催化劑，其中Hβ沸石的SiO2/Al2O3分子比為20～100。
5．一種權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法(1)．配制KCl溶液；(2)．取Hβ沸石與上述KCl溶液混合，進(jìn)行離子交換，交換溫度為80～95℃；交換時間為0.5～4.0h；(3)．將所得溶液過濾、洗滌至無Cl-、并干燥。(4)．向上述溶液中加入氫氧化鋁粉及硝酸和去離子水，硝酸的加入量占干料的0.5～2.0W％；(5)．混捏、擠條、干燥、焙燒即得到本發(fā)明之催化劑。
6．按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其中鉀的加入方式采用噴浸法。
7．按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其中步驟(2)中Hβ沸石與KCl溶液固液體積比為1∶2～1∶6；交換次數(shù)為1～3。
8．按照權(quán)利要求5或7所述的制備方法，其中Hβ沸石與KCl溶液固液體積比為1∶4。
9．按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其中步驟3中的干燥是50～60℃下干燥4.0～8h；100～110℃下干燥4.0～8h。
10．按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其中步驟5中干燥溫度是50～110℃，時間為2～8h；焙燒溫度是400～580℃，時間為3～16h。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由異丙胺合成二異丙胺的固體酸催化劑,其組成為:50～95w%的SiO
文檔編號B01J29/04GK1325759SQ00110470
公開日2001年12月12日 申請日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者呂志輝, 艾撫賓, 宋麗芝, 許良, 葛志新 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石油化工集團(tuán)公司撫順石油化工研究院