本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域,特別涉及一種鎳合金催化劑和環(huán)己胺的制備方法。
背景技術(shù):
1、環(huán)己胺簡(jiǎn)稱cha,是一種有機(jī)化合物,無色至黃色液體,有強(qiáng)烈的氨味,具有強(qiáng)有機(jī)堿性質(zhì)。環(huán)己胺的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,可以用于制備甜蜜素、己內(nèi)酰胺、醋酸纖維和尼龍等,還可用于制取脫硫劑、橡膠抗氧劑、硫化促進(jìn)劑、塑料及紡織品化學(xué)助劑、鍋爐給水處理劑、金屬緩蝕劑、乳化劑、防腐劑、抗靜電劑、膠乳凝固劑、石油添加劑、殺菌劑、殺蟲劑及染料中間體等。
2、環(huán)己胺的制備的工藝路線比較多,主要有苯胺催化加氫法、硝基環(huán)己烷還原法、氯代環(huán)己烷催化氨解法以及環(huán)己醇和環(huán)己酮的催化氨解法等。傳統(tǒng)采用催化方法制備環(huán)己胺時(shí),常采用負(fù)載型催化劑,將催化劑的活性組分負(fù)載于比表面積較大的載體上,例如碳或氧化鋁載體。但是負(fù)載型催化劑在催化一些含碳化合物的反應(yīng)時(shí),可能會(huì)在催化劑表面或孔道內(nèi)形成積碳,堵塞活性位點(diǎn)和孔隙,阻礙反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散,從而導(dǎo)致催化劑失活。此外,負(fù)載型催化劑的再生通常也比較復(fù)雜,需要特定的條件和方法來去除失活的原因(如去除吸附的雜質(zhì)、燒掉積碳等),而且再生后的催化劑性能可能無法完全恢復(fù)到初始狀態(tài),需要頻繁更換催化劑,增加了使用成本和操作的復(fù)雜性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要提供一種活性較穩(wěn)定且可再生性較好的鎳合金催化劑。
2、本申請(qǐng)第一方面提供一種鎳合金催化劑,按質(zhì)量百分含量計(jì),包括70%~85%的ni、5%~15%的cu以及5%~15%的al。
3、上述鎳合金催化劑中,包括特定配比的ni、cu及al組分,上述三種組分相互協(xié)同,提高了催化劑的催化活性且具有較好地穩(wěn)定性,多次循環(huán)使用后依然能夠保持較好的催化活性,所以具有較好的可再生性。將其應(yīng)用于環(huán)己胺的制備工藝中,可以提高環(huán)己胺的選擇性;因鎳合金催化劑具有較好的可再生性,可以降低鎳合金催化劑的替換頻率,降低環(huán)己胺的生產(chǎn)成本。
4、本申請(qǐng)第二方面提供一種環(huán)己胺的制備方法,包括如下步驟:
5、將環(huán)己酮、環(huán)己醇、液氨及氫氣在催化劑作用下進(jìn)行胺化反應(yīng),得到環(huán)己胺;
6、所述催化劑為鎳合金催化劑,按質(zhì)量百分含量計(jì),包括70%~85%的ni、5%~15%的cu以及5%~15%的al。
7、在一些實(shí)施例中,所述環(huán)己酮和環(huán)己醇以環(huán)己烯水合輕油作為原料的形式加入。
8、在一些實(shí)施例中,所述環(huán)己烯水合輕油中環(huán)己酮和環(huán)己醇的總質(zhì)量百分含量≥40%,可選為≥80%。
9、在一些實(shí)施例中,所述環(huán)己酮與所述環(huán)己醇的總量與所述液氨的摩爾之比為1:(1~15)。
10、在一些實(shí)施例中,所述催化劑的質(zhì)量為所述環(huán)己烯水合輕油質(zhì)量的5%~45%。
11、在一些實(shí)施例中,所述胺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為140℃~250℃。
12、在一些實(shí)施例中,所述將環(huán)己烯水合輕油、液氨及氫氣在催化劑作用下進(jìn)行胺化反應(yīng)的步驟包括:
13、將所述催化劑裝填在反應(yīng)器內(nèi),通入所述液氨和所述氫氣,升溫至所述胺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度,然后滴加所述環(huán)己烯水合輕油。
14、在一些實(shí)施例中,所述制備方法滿足以下條件中的至少一項(xiàng):
15、(1)通入所述氫氣使所述反應(yīng)器內(nèi)的初始?xì)鈮哼_(dá)到1.0mpa~3.0mpa,然后再進(jìn)行升溫;
16、(2)所述環(huán)己烯水合輕油的滴加時(shí)間為1h~8h;
17、(3)所述環(huán)己烯水合輕油滴加完成后,保溫3h~5h。
18、在一些實(shí)施例中,將所述催化劑裝填在反應(yīng)器內(nèi)之前,還包括對(duì)所述催化劑進(jìn)行活化處理的步驟;
19、所述活化處理的步驟包括:
20、將所述催化劑與強(qiáng)堿溶液混合,進(jìn)行活化反應(yīng),然后用脫鹽水進(jìn)行洗滌至中性。
21、在一些實(shí)施例中,所述活化反應(yīng)的溫度為80℃~90℃;所述活化反應(yīng)的時(shí)間為1h~3h。
1.一種鎳合金催化劑,其特征在于,按質(zhì)量百分含量計(jì),包括70%~85%的ni、5%~15%的cu以及5%~15%的al。
2.一種環(huán)己胺的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述環(huán)己酮和環(huán)己醇以環(huán)己烯水合輕油作為原料的形式加入。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述環(huán)己烯水合輕油中環(huán)己酮和環(huán)己醇的總質(zhì)量百分含量≥40%,可選為≥80%。
5.如權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述環(huán)己酮與所述環(huán)己醇的總量與所述液氨的摩爾之比為1:(1~15)。
6.如權(quán)利要求3~4任一所述的制備方法,其特征在于,所述催化劑的質(zhì)量為所述環(huán)己烯水合輕油質(zhì)量的5%~45%。
7.如權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述胺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為140℃~250℃。
8.如權(quán)利要求3~4任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述將環(huán)己烯水合輕油、液氨及氫氣在催化劑作用下進(jìn)行胺化反應(yīng)的步驟包括:
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法滿足以下條件中的至少一項(xiàng):
10.如權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,將所述催化劑裝填在反應(yīng)器內(nèi)之前,還包括對(duì)所述催化劑進(jìn)行活化處理的步驟;
11.如權(quán)利要求10所述的制備方法,其特征在于,所述活化反應(yīng)的溫度為80℃~90℃;所述活化反應(yīng)的時(shí)間為1h~3h。