一種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑、制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑、制備方法及應(yīng)用，所涉及的催化劑組成為：TiaPbBcXdYeOf，其中X為堿土金屬，Y為堿金屬，O為氧元素；a、b、c、d、e、f分別為各元素原子比，當(dāng)a=1時(shí)，b=0.02～0.2，c=0.002～0.02，d=0.01～0.1，e=0.001～0.01。所涉及的制備方法是按照化學(xué)計(jì)量比例，將偏鈦酸、磷酸鹽和硼酸組分混合，再加入化學(xué)計(jì)量的X組分和Y組分的金屬鹽水溶液，蒸發(fā)、干燥，混合物中加入石墨，石墨用量是混合物質(zhì)量的1%～4%，壓制成型后，在氧氣存在下350℃焙燒，600℃～900℃焙燒，得催化劑。本發(fā)明的催化劑用于氨基醇的分子內(nèi)脫水反應(yīng)。本發(fā)明氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑，減少了二次脫氫反應(yīng)、分子間脫水反應(yīng)、氮丙啶二聚反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，并在低溫下具有高選擇性。
【專利說明】—種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑、制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑、制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]氨基醇類化合物具有雙官能基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)活波，具有相鄰結(jié)構(gòu)的氨基醇經(jīng)分子內(nèi)脫水反應(yīng)可以合成重要的乙撐亞胺化合物。
[0003]以單乙醇胺為原料，經(jīng)分子內(nèi)脫水反應(yīng)可以得到乙撐亞胺。
[0004]US433717公開了一種用Nb或Ta氧化物與堿土金屬氧化物(BaO)的復(fù)合氧化物催化劑生產(chǎn)乙撐亞胺的方法。具體先將Nb或Ta的氯化物制成負(fù)載所用浸潰溶液，負(fù)載于載體表面，經(jīng)450~550°C焙燒處理2~4h，制得催化劑。反應(yīng)溫度400°C，乙醇胺轉(zhuǎn)化率13.87(mol)%,乙撐亞胺選擇性82.09 (mol)%，并有少量乙醛、乙胺、吡嗪及烷基吡嗪生成。
[0005]CN2007100109625公開了一種用于合成乙撐亞胺類化合物的催化劑。該催化劑組成為AaYbOe(HZSM-S)d,其中X為堿金屬，Y為磷或硼元素，O為氧元素，a、b、c、d是X、Y、O、ZSM-5沸石的摩爾比，當(dāng)d=l時(shí)，a=0.01~0.l,b=0.001~0.l,c值取決于a、b。反應(yīng)溫度420°C，乙醇胺轉(zhuǎn)化率84%(mol)，乙撐亞胺選擇性84%(mol)。
[0006]作為氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑，其比表面積和酸堿強(qiáng)度與催化劑活性、選擇性密切相關(guān)。一般比表面積較大時(shí)，負(fù)載的催化劑才具有較高催化活性。而該類催化劑的制備需經(jīng)過高溫(≥600°C)焙燒步驟，由于強(qiáng)烈放熱反應(yīng)形成的局部高溫，使催化劑燒結(jié)后比表面積大幅度降低，導(dǎo)致催化劑活性和選擇性降低?？紤]工業(yè)過程中的經(jīng)濟(jì)性因素，通常追求催化劑的更高選擇性和更長(zhǎng)壽命比物料轉(zhuǎn)化率更重要，以保證物料轉(zhuǎn)化成盡可能多的所需目標(biāo)產(chǎn)品而減少不必要副產(chǎn)物的生成。
[0007]Yanhui Sun 等在《A comparative study on the dehydration ofmonoethanol amine over cesium phosphate modified zeolite catalysts)) CatalysisCommunications.2008,9:924-930 中報(bào)道了(Cs2O) -(P2O5)/HZSM-5 催化劑在乙醇胺脫水反應(yīng)中的應(yīng)用，催化劑經(jīng)800°C處理4h，其活性數(shù)據(jù)如表1中內(nèi)容所示。
[0008]表1
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑，其特征在于，催化劑組成為=TiaPbBJdYeOf，其中:X為堿土金屬，Y為堿金屬，O為氧元素；a、b、C、d、e、f為各元素原子的摩爾比，且a=l,b=0.02 ?0.2，c=0.002 ?0.02，d=0.01 ?0.1，e=0.001 ?0.01，f 值取決于 a、b、c、d、e。
2.如權(quán)利要求1所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑，其特征在于，X為鎂，Y為銫，b=0.2，c=0.01，d=0.1，e=0.01，f=2.62。
3.如權(quán)利要求1所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑，其特征在于，X為鋇，Y為鉀，b=0.05，c=0.02，d=0.1，e=0.01，f=2.27。
4.一種氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑的制備方法，其特征在于，該制備方法包括:將含有X的化合物、含有Y的化合物、偏鈦酸、磷酸鹽、硼酸混合均勻，加入石墨，壓制成型后，先在氧氣存在下，300°C?400°C條件下焙燒，再在600°C?900°C條件下焙燒得催化劑； 所述含X的化合物為X的氧化物、X的氫氧化物、X的鹵化物、X的硝酸鹽、X的碳酸鹽或X的硫酸鹽； 所述含Y的化合物為Y的氧化物、Y的氫氧化物、Y的鹵化物、Y的硝酸鹽、Y的碳酸鹽或Y的硫酸鹽； 所述磷酸鹽為磷酸銨、磷酸氫二銨或磷酸二氫銨。
5.如權(quán)利要求4所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑的制備方法，其特征在于，300°C?400°C條件下焙燒6?12h。
6.如權(quán)利要求4或5所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑的制備方法，其特征在于，600°C?900°C條件下焙燒6?12h。
7.如權(quán)利要求4所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑的制備方法，其特征在于，所述石墨用量是所述含有X的化合物、含有Y的化合物、偏鈦酸、磷酸鹽和硼酸混合物質(zhì)量的1%?4% ο
8.如權(quán)利要求4或5所述的氨基醇的分子內(nèi)脫水催化劑的制備方法，其特征在于，所述偏鈦酸用氧化鈦代替，氧化鈦結(jié)構(gòu)為銳太型或金紅石型氧化鈦。
9.權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的催化劑作為氨基醇的分子內(nèi)脫水反應(yīng)催化劑的應(yīng)用，所述氨基醇為乙醇胺、異丙醇胺、3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨基丁醇或氨基戊醇。
10.權(quán)利要求1-5與9任一權(quán)利要求所述的催化劑作為氨基醇的分子內(nèi)脫水反應(yīng)催化劑的應(yīng)用，所述氨基醇為3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
【文檔編號(hào)】C07D303/36GK103657694SQ201310699671
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】楊建明, 呂劍, 梅蘇寧, 李亞妮, 王偉, 余秦偉, 趙鋒偉, 袁俊, 王為強(qiáng) 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所