本發(fā)明屬于雜環(huán)化合物催化加氫工藝技術領域，具體涉及一種連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑及其制備方法和應用。
背景技術：
3,5-二甲基哌啶主要用于合成醫(yī)藥中間體、獸藥替米考星等，其中替米考星是由泰樂菌素的一種水解產(chǎn)物與3,5-二甲基哌啶合成的畜禽專用抗生素，藥用其磷酸鹽，主要用于防治家畜肺炎(由胸膜肺炎放線桿菌、巴氏桿菌、支原體等感染引起)、禽支原體病及泌乳動物的乳腺炎，用量非常大。所以3,5-二甲基哌啶的市場前景非常廣闊。
目前，3,5-二甲基哌啶合成主要是以間歇釜式工藝為主，采用釕氧化鋁粉末催化劑，對3,5-二甲基吡啶進行加氫制備3,5-二甲基哌啶。該方法較為成熟，但存在一些問題：原料轉化率不到99％，產(chǎn)物收率達不到99％，需要精餾，順反比不易控制；生產(chǎn)效率低、催化成本高；高壓釜式加氫反應，安全性差；原料和產(chǎn)物都是強刺激性氣味的有毒有害化合物，釜式操作對人非常不利，不環(huán)保。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。該催化劑具有高活性、高選擇性和高穩(wěn)定性的特點，能夠高效催化制備3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶的轉化率100％，產(chǎn)物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，順反異構比為87:13～83:17。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用技術方案是：一種連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑，其特征在于，該催化劑包括活性炭載體與負載于活性炭載體上Ru、Rh和金屬M；所述催化劑中Ru的質量百分含量為1％～5％，Rh的質量百分含量為0.05％～1％，金屬M的質量百分含量為0.05％～1.5％；所述金屬M為Pt、K、Ce或Sn。
上述的連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑，其特征在于，所述催化劑中Ru的質量百分含量為1.5％～4.5％，Rh的質量百分含量為0.2％～0.7％，金屬M的質量百分含量為0.1％～1.2％。
上述的連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑，其特征在于，所述催化劑中Ru的質量百分含量為3.5％，Rh的質量百分含量為0.48％，金屬M的質量百分含量為0.25％。
上述的連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑，其特征在于，所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm～2.5mm，比表面積為910m2/g～1200m2/g。
另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述催化劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟一、將Ru的前驅體溶解于稀鹽酸中，得到溶液A；所述Ru的前驅體為三氯化釕；所述稀鹽酸的質量濃度為2.5％～5％；
步驟二、將Rh的前驅體溶解于稀鹽酸中，得到溶液B；所述Rh的前驅體為三氯化銠；所述稀鹽酸的質量濃度為2.5％～5％；
步驟三、將步驟一中所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃～45℃后保溫超聲2h～3h，自然冷卻后靜置15h～20h，然后過濾得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在溫度為60℃～70℃的條件下干燥3h～5h，然后在溫度為100℃～120℃的條件下干燥2h～4h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將金屬M的前驅體溶解于稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至40℃～45℃后保溫超聲1h～2h，自然冷卻后靜置10h～15h，然后過濾得到固體物料B；所述金屬M的前驅體為金屬M的鹽酸鹽或金屬M的硝酸鹽；所述稀硝酸的質量濃度為1％～1.5％；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在溫度為60℃～70℃的條件下干燥3h～5h，然后在溫度為100℃～120℃的條件下干燥2h～4h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和金屬M的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱后的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和金屬M的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
上述的方法，其特征在于，步驟七中預熱后氫氣的溫度為400℃～450℃。
另外，本發(fā)明還提供了一種采用上述催化劑在催化連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟一、將催化劑裝填于固定床反應器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應器中通入氮氣至固定床反應器中的空氣排凈，然后向固定床反應器中通入氮氣稀釋后的氫氣，壓力控制在4.5MPa～6.0MPa，以2℃/min～3℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至90℃并保溫2h，再以1℃/min～2℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至160℃并保溫2h，最后以1℃/min～2℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至250℃并保溫4h；所述氮氣稀釋后的氫氣中氫氣的體積百分含量為40％～45％；所述氮氣稀釋后的氫氣的流量與催化劑的質量之比為35:1，其中流量的單位為mL/min，質量的單位為g；
步驟二、將步驟一中固定床反應器的溫度降至120℃～170℃的反應溫度，此時壓力控制在3.0MPa，保溫2h后向固定床反應器中通入預熱至100℃的氫氣和預熱至120℃～150℃的3,5-二甲基吡啶，催化劑催化氫氣和3,5-二甲基吡啶發(fā)生催化加氫反應；
步驟三、將步驟二中催化加氫反應后的物料送入冷凝器中冷凝，然后將冷凝后的物料送入氣液分離器中分離，得到粗級3,5-二甲基哌啶；
步驟四、向步驟三中所述粗級3,5-二甲基哌啶中加入活性炭脫色，脫色后過濾，得到質量合格的3,5-二甲基哌啶產(chǎn)品。
上述的方法，其特征在于，步驟二中所述氫氣與3,5-二甲基吡啶的摩爾比為(15～30):1。
上述的方法，其特征在于，步驟二中所述3,5-二甲基吡啶的質量空速為0.15h-1～0.65h-1。
上述的方法，其特征在于，步驟四中所述活性炭的加入量為所述粗級3,5-二甲基吡啶質量的0.1％～0.3％。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的催化劑具有非常高的催化活性和穩(wěn)定性，能夠高效催化制備3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶轉化率100％，產(chǎn)物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，順反異構比為87:13～83:17，催化劑使用壽命不低于2500小時。
2、本發(fā)明制備3,5-二甲基哌啶的工藝采用固定床反應器，實現(xiàn)了3,5-二甲基哌的連續(xù)化生產(chǎn)，反應條件溫和，容易控制。
3、采用本發(fā)明的催化劑和方法連續(xù)化制備3,5-二甲基哌啶，效率高，轉化率高，選擇性高，操作簡單，能耗低，副產(chǎn)物極少，且不使用溶劑，能夠達到污染物的零排放，綠色環(huán)保。
4、本發(fā)明的催化劑催化連續(xù)制備3,5-二甲基哌的方法安全性高，運行成本低，容易操控，具有良好的市場推廣前景。
下面通過實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的詳細說明。
具體實施方式
本發(fā)明連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑及其制備方法通過實施例1～10進行描述：
實施例1
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和K；所述催化劑中Ru的質量百分含量為1.5％，Rh的質量百分含量為1％，K的質量百分含量為1.2％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為920m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含1.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含1g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將96.3g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含1.2g鉀的氯化鉀溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲1h，自然冷卻靜置10h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至400℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例2
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和K；所述催化劑中Ru的質量百分含量為2.5％，Rh的質量百分含量為0.5％，K的質量百分含量為0.7％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含2.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3.5％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.5g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將96.3g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.7g鉀的氯化鉀溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲1h，自然冷卻靜置10h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至400℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例3
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和K；所述催化劑中Ru的質量百分含量為5.0％，Rh的質量百分含量為0.05％，K的質量百分含量為0.1％；所述活性炭載體的平均粒徑為2.5mm，比表面積為1200m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含5.0g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為5％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.05g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將94.85g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.1g鉀的氯化鉀溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲1h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至450℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例4
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和K；所述催化劑中Ru的質量百分含量為3.5％，Rh的質量百分含量為0.48％，K的質量百分含量為0.25％；所述活性炭載體的平均粒徑為2.0mm，比表面積為1120m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含3.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3.5％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.48g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為4％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將95.77g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至45℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置18h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.25g鉀的氯化鉀溶解于質量濃度為1.5％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至425℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和K的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例5
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和Pt；所述催化劑中Ru的質量百分含量為3％，Rh的質量百分含量為0.48％，Pt的質量百分含量為0.25％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含3g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.48g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將96.27g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置20h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.25g鉑的氯鉑酸溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和Pt的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至430℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和Pt的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例6
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和Pt；所述催化劑中Ru的質量百分含量為3.5％，Rh的質量百分含量為0.2％，Pt的質量百分含量為0.05％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含3.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.2g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將96.25g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置20h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.05g鉑的氯鉑酸溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和Pt的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至430℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和Pt的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例7
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和Ce；所述催化劑中Ru的質量百分含量為1％，Rh的質量百分含量為0.48％，Ce的質量百分含量為0.25％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含1g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.48g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將98.27g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置20h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在65℃條件下干燥4h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.25g鈰的硝酸鈰溶解于質量濃度為1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至45℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置10h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在65℃條件下干燥4h，然后在110℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和Ce的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至430℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和Ce的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例8
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和Sn；所述催化劑中Ru的質量百分含量為4.5％，Rh的質量百分含量為0.48％，Sn的質量百分含量為0.25％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含4.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.48g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為2.5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將94.77g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置20h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在60℃條件下干燥5h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含0.25g錫的氯化亞錫溶解于質量濃度為1.5％的稀鹽酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至40℃后保溫超聲2h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在60℃條件下干燥5h，然后在100℃條件下干燥4h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和Sn的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至430℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和Sn的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
實施例9
本實施例的催化劑包括活性炭載體，負載于活性炭載體上的Ru、Rh和Sn；所述催化劑中Ru的質量百分含量為3.5％，Rh的質量百分含量為0.7％，Sn的質量百分含量為1.5％；所述活性炭載體的平均粒徑為1.5mm，比表面積為1020m2/g。
本實施例的催化劑的制備方法為：
步驟一、將含3.5g釕的三氯化釕溶解于質量濃度為3％的稀鹽酸中，得到溶液A；
步驟二、將含0.7g銠的三氯化銠溶解于質量濃度為5％的稀鹽酸中，得到溶液B；
步驟三、將步驟一種所述溶液A和步驟二中所述溶液B混合均勻，得到溶液C，將94.3g活性炭載體浸泡于溶液C中，加熱至42℃后保溫超聲3h，自然冷卻靜置15h后過濾，得到固體物料A；
步驟四、將步驟三中所述固體物料A在70℃條件下干燥3h，然后在120℃條件下干燥3h，冷卻后得到負載有Ru和Rh的催化劑前驅體；
步驟五、將含1.5g錫的氯化亞錫溶解于質量濃度為1.25％的稀鹽酸中，得到溶液D，然后將步驟四中所述負載有Ru和Rh的催化劑前驅體浸泡于溶液D中，加熱至42.5℃后保溫超聲1.5h，自然冷卻靜置12h后過濾，得到固體物料B；
步驟六、將步驟五中所述固體物料B在70℃條件下干燥3h，然后在120℃條件下干燥2h，冷卻后得到負載有Ru、Rh和Sn的催化劑前驅體；
步驟七、采用預熱至450℃的氫氣對步驟六中所述負載有Ru、Rh和Sn的催化劑前驅體進行還原處理，得到連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶用催化劑。
本發(fā)明實施例1～9制備的催化劑用于3,5-二甲基吡啶連續(xù)化制備3,5-二甲基哌啶的工藝通過實施例10～13進行描述：
實施例10
本實施例采用催化劑為實施例1～4制備的催化劑，連續(xù)化制備3,5-二甲基哌啶的方法為：
步驟一、將10g催化劑裝填于固定床反應器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應器中通入氮氣至固定床反應器中的空氣排凈，然后向固定床反應器中通入氮氣稀釋后的氫氣，壓力控制在5.2MPa，以2.5℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至90℃并保溫2h，再以1.5℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至160℃并保溫2h，最后以1.5℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至250℃并保溫4h；所述氮氣稀釋后的氫氣中氫氣的體積百分含量為42.5％；氮氣稀釋后的氫氣的流量與催化劑的質量之比為35:1，其中流量的單位為mL/min，質量的單位為g；
步驟二、將步驟一中固定床反應器的溫度降至135℃的反應溫度，壓力控制在3.0MPa，保溫2h后向固定床反應器中通入預熱至100℃的氫氣和預熱至145℃的3,5-二甲基吡啶，在反應溫度下，催化劑對原料3,5-二甲基吡啶進行催化加氫反應，得到3,5-二甲基哌啶；所述氫氣與3,5-二甲基吡啶的摩爾比為15:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的質量空速為0.15h-1；
步驟三、待步驟二中催化加氫反應結束后，將反應產(chǎn)物送入冷凝器中冷凝，然后將冷凝后的物料送入氣液分離器中分離，得到粗級3,5-二甲基哌啶；
步驟四、向步驟三中所述粗級3,5-二甲基哌啶中添加活性炭進行脫色，脫色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格產(chǎn)品，所述活性炭的添加量為所述粗級3,5-二甲基哌啶質量的0.2％。
表1實施例1～4制備的催化劑采用實施例10的方法催化連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶的實驗結果
實施例11
本實施例采用催化劑為實施例5和實施例6制備的催化劑，連續(xù)化制備3,5-二甲基哌啶的方法為：
步驟一、將10g催化劑裝填于固定床反應器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應器中通入氮氣至固定床反應器中的空氣排凈，然后向固定床反應器中通入氮氣稀釋后的氫氣，壓力控制在6.0MPa，以3℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至90℃并保溫2h，再以2℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至160℃并保溫2h，最后以2℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至250℃并保溫4h；所述氮氣稀釋后的氫氣中氫氣的體積百分含量為40％；氮氣稀釋后的氫氣的流量與催化劑的質量之比為35:1，其中流量的單位為mL/min，質量的單位為g；
步驟二、將步驟一中固定床反應器的溫度降至120℃的反應溫度，壓力控制在3.0MPa，保溫2h后向固定床反應器中通入預熱至100℃的氫氣和預熱至120℃的3,5-二甲基吡啶，在反應溫度下，催化劑對原料3,5-二甲基吡啶進行催化加氫反應，得到3,5-二甲基哌啶；所述氫氣與3,5-二甲基吡啶的摩爾比為23:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的質量空速為0.3h-1；
步驟三、待步驟二中催化加氫反應結束后，將反應產(chǎn)物送入冷凝器中冷凝，然后將冷凝后的物料送入氣液分離器中分離，得到粗級3,5-二甲基哌啶；
步驟四、向步驟三中所述粗級3,5-二甲基哌啶中添加活性炭進行脫色，脫色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格產(chǎn)品，所述活性炭的添加量為所述粗級3,5-二甲基哌啶質量的0.1％。
表2實施例5和實施例6制備催化劑采用實施例11的方法催化連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶的實驗結果
實施例12
本實施例采用催化劑為實施例7～9制備的催化劑，連續(xù)化制備3,5-二甲基哌啶的方法為：
步驟一、將10g催化劑裝填于固定床反應器中，在室溫下向裝填有催化劑的固定床反應器中通入氮氣至固定床反應器中的空氣排凈，然后向固定床反應器中通入氮氣稀釋后的氫氣，壓力控制在6MPa，以2℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至90℃并保溫2h，再以1℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至160℃并保溫2h，最后以1℃/min的升溫速率將固定床反應器的溫度升至250℃并保溫4h；所述氮氣稀釋后的氫氣中氫氣的體積百分含量為45％；氮氣稀釋后的氫氣的流量與催化劑的質量之比為35:1，其中流量的單位為mL/min，質量的單位為g；
步驟二、將步驟一中固定床反應器的溫度降至170℃的反應溫度，壓力控制在3.0MPa，保溫2h后向固定床反應器中通入預熱至100℃的氫氣和預熱至150℃的3,5-二甲基吡啶，在反應溫度下，催化劑對原料3,5-二甲基吡啶進行催化加氫反應，得到3,5-二甲基哌啶；所述氫氣與3,5-二甲基吡啶的摩爾比為30:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的質量空速的0.65h-1；
步驟三、待步驟二中催化加氫反應結束后，將反應產(chǎn)物送入冷凝器中冷凝，然后將冷凝后的物料送入氣液分離器中分離，得到粗級3,5-二甲基哌啶；
步驟四、向步驟三中所述粗級3,5-二甲基哌啶中添加活性炭進行脫色，脫色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格產(chǎn)品，所述活性炭的添加量為所述粗級3,5-二甲基哌啶質量的0.3％。
表3實施例7～9制備的催化劑采用實施例12的方法催化連續(xù)制備3,5-二甲基哌啶的實驗結果
從表1、表2和表3可以看出，本發(fā)明的催化劑具有非常高的催化活性和穩(wěn)定性，采用本發(fā)明的催化劑催化制備3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶轉化率100％，產(chǎn)物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，順反異構比為87:13～83:17，催化劑使用壽命不低于2500小時。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。