專(zhuān)利名稱(chēng)：用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于烯烴胺化制備胺的催化劑，催化劑以硅鋁分子篩為母體，并經(jīng)稀土元素交換改性。
現(xiàn)有技術(shù)中，早期的異丁烯直接胺化法制備叔丁胺，要求反應(yīng)壓力高達(dá)近30MPa，這對(duì)設(shè)備有很高的要求，且動(dòng)力消耗大。隨著對(duì)催化劑的不斷改進(jìn)，異丁烯胺化的反應(yīng)壓力有明顯的下降，如專(zhuān)利JP 96,20562所報(bào)道的，在含有貴金屬Ru、Os、Pd或Pt催化劑的存在下，異丁烯的胺化反應(yīng)甚至可于常壓下進(jìn)行。然而，其缺點(diǎn)是催化劑使用貴金屬為原料，催化劑本身的制造成本較高。
以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g，分子篩先交換改性成H-分子篩，然后用改性元素交換改性，改性元素為Ce、La或Ga中的一種或兩種以上，催化劑中改性元素的重量百分含量為1～10％。
上述分子篩的硅鋁比最好為50～100；分子篩的比表面最好為300～500m2/g；分子篩的孔容最好為0.2～0.3mL/g；改性元素最好為Ce或La，催化劑中改性元素的重量百分含量最好為2～4％。
催化劑的制備可采用本技術(shù)領(lǐng)域所熟悉的改性硅鋁分子篩催化劑的制備方法，而以下制備過(guò)程是發(fā)明人所推薦的。
以硅鋁分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g。將硅鋁分子篩原粉與黏合劑γ-Al2O3混和研磨均勻，黏合劑γ-Al2O3用量為10～40％(wt.)。添加5％(wt.)HNO3水溶液研至泥狀，擠條成型，成型物經(jīng)干燥、焙燒得硅鋁分子篩催化劑。
然后將上述硅鋁分子篩催化劑用NH4Cl水溶液交換、洗滌、熱處理得H-型硅鋁分子篩。H-型硅鋁分子篩再用所需的稀土金屬硝酸鹽或碳酸鹽浸漬并經(jīng)熱處理即得改性硅鋁分子篩催化劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于催化劑的制造成本相對(duì)較低，且采用該催化劑后，異丁烯直接胺化制叔丁胺可以在比較低的溫度下進(jìn)行，從而使反應(yīng)處于熱力學(xué)有利的區(qū)域，異丁烯的轉(zhuǎn)化率和叔丁胺的選擇性也比現(xiàn)有技術(shù)有所提高。
然后將上述硅鋁分子篩催化劑用NH4Cl水溶液交換、洗滌至用硝酸銀溶液檢測(cè)不到Cl-離子存在、然后用在空氣氛干燥、焙燒的方法進(jìn)行熱處理得H-型硅鋁分子篩。H-型硅鋁分子篩再用所需的稀土金屬硝酸鹽或碳酸鹽浸漬約12小時(shí)，并用在空氣氛干燥、焙燒的方法進(jìn)行熱處理即得改性硅鋁分子篩催化劑。各實(shí)施例具體用于進(jìn)行交換改性的物料以及成品催化劑改性元素及其含量見(jiàn)表1。催化劑的評(píng)價(jià)以40～60目的硅鋁分子篩催化劑裝填Φ14mm的不銹鋼反應(yīng)器，催化劑在500℃、N2氣流(N2空速350h-1)預(yù)處理1小時(shí)?？刂品磻?yīng)溫度220℃左右、反應(yīng)壓力0.09Mpa、異丁烯空速295h-1、異丁烯與氨進(jìn)料摩爾比為1∶0.7～1∶1.5。C4混和氣與氨氣分別經(jīng)流量計(jì)調(diào)節(jié)到所需流量，經(jīng)緩沖器、混和器進(jìn)六通閥，一路切換進(jìn)色譜分析、一路進(jìn)反應(yīng)器。反應(yīng)后的氣體，經(jīng)六通閥一路切換進(jìn)色譜分析，一路經(jīng)冷凝接收器。胺類(lèi)化合物冷凝接收，未凝氣體(NH3，C4混和氣)循環(huán)進(jìn)催化反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)。各實(shí)施例的催化劑評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。表1.

表2.

權(quán)利要求
1.一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g，分子篩先交換改性成H-分子篩，然后用改性元素交換改性，改性元素為Ce、La或Ga中的一種或兩種以上，催化劑中改性元素的重量百分含量為1～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的硅鋁比為50～100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的比表面為300～500m2/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的孔容為0.2～0.3mL/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的改性元素為Ce或La。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的催化劑中改性元素的重量百分含量為2～4％。
全文摘要
一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m
文檔編號(hào)B01J29/06GK1436597SQ02110799
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者金杏妹, 郭世卓, 黃佩玲 申請(qǐng)人:中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司