[發明專利]一種低溫液相催化加氫制備苯胺的方法

有效

• 申請號: 201310187410.7
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103304427A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 周生虎;于洪波
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C07C211/46
• 分類號: C07C211/46;C07C209/36;B01J23/42
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術領域

本發明涉及一種制備苯胺的方法，特別是涉及一種低溫液相催化加氫制備苯胺的方法。

背景技術

苯胺，俗稱阿基林油，無色油狀液體，是一種重要的有機合成原料和精細化工的中間體，可應用于合成香料、染料、橡膠助劑、農藥、炸藥等多種化工產品和聚氨酯材料，用途十分廣泛。

目前，世界上苯胺的主要生產方法為硝基苯催化加氫法，占苯胺總生產能力的85%。該方法包括固定床氣相催化加氫法、流化床氣相催化加氫法和液相加氫法。固定床氣相催化加氫法具有技術成熟，設備及操作簡單，投資少等優點，但是易發生局部過熱而引起副反應和催化劑失活，需定期更換催化劑。流化床氣相催化加氫法，具有反應溫度易于控制，催化劑使用壽命長的特點，缺點是設備操作復雜，催化劑磨損大，裝置投資費用大，維護費高。液相加氫制備苯胺技術成功的解決了這一系列的問題，使苯胺的生產技術更加成熟。液相加氫法具有副反應少、能耗低、裝置生產能力大和成本低廉等優點。

公開號為CN1660771A的專利文獻公開了一種苯胺的制備方法，以硝基苯為原料，以Pt/Al₂O₃、NiB、Renay-Ni中的一種為催化劑，催化劑的用量為原料質量的1%～40%，以醇溶液為溶劑，控制反應溫度為150℃～250℃下進行加氫還原反應制得苯胺，收率可達99%。

公開號為CN101434547A的專利文獻公開了一種硝基苯液相加氫制備苯胺的方法，該方法以負載型鎳為催化劑，以乙醇為溶劑，在60～90℃溫度下，1.5～3Mpa壓力下合成苯胺，苯胺的轉化率達到99%以上。

上述工藝均存在催化劑與產物分離困難，貴金屬催化劑用量大、成本高的問題；另外負載型鎳基催化劑存在反應不易控制，使用壽命及生產能力低等缺點。

發明內容

本發明提供了一種低溫液相催化加氫制備苯胺的方法，通過采用蛋殼型的Pt/Al₂O₃催化劑，實現了在低溫、低壓條件下，液相催化加氫制備苯胺。該方法具有催化活性高、催化成本低、硝基苯轉化率高的特點。

一種低溫液相催化加氫制備苯胺的方法，包括如下步驟：

（1）將負載型貴金屬催化劑裝入反應器中，所述負載型貴金屬催化劑以Pt為活性組分，以Al₂O₃為載體；所述活性組分在載體表面呈蛋殼型分布，質量為載體質量的0.01～1%。

（2）將硝基苯有機溶液和氫氣分別通入（1）所述的反應器中，控制反應溫度為70～105℃、反應壓力為3～6Mpa、硝基苯有機溶液進料空速為0.3～1.3h^-1，經液相催化加氫反應制得粗產物；所述有機溶劑為苯胺、乙醇或丙酮中的一種，有機溶液中硝基苯的質量分數為1～20%。

（3）將步驟（2）所得粗產物經后處理得到最終產物苯胺。

步驟（1）所述的負載型貴金屬催化劑的制備方法如下：

①鋁石粉末經擠條成形、干燥后，在900～1200℃下，煅燒2～5h，制得Al₂O₃。

②將步驟①所得Al₂O₃浸漬到由Pt的可溶性鹽與可溶性堿性或酸性組成的混合溶液中，經浸漬、干燥后，在250～600℃下，煅燒2～4h，得到催化劑前體A；

③將步驟②所得催化劑前體A經氫氣還原后，制得用于硝基苯液相催化加氫制備苯胺的負載型催化劑。

作為優選，步驟②所述的Pt的可溶性鹽溶液為硝酸鹽、氯酸鹽或亞硫酸鹽中的一種。采用上述可溶性鹽時，Pt在載體上的負載效果好，制得的催化劑反應活性高。

作為優選，步驟②所述的可溶性堿性或酸性溶液為濃硝酸溶液、濃鹽酸溶液、碳酸氫鈉溶液、碳酸鉀溶液或碳酸鈉溶液中的一種。

作為優選，步驟③所述的氫氣為氫氣與氮氣的混合氣，催化劑前體先經氮氣干燥后，再經氫氣進行還原。

作為優選，步驟③所述的還原溫度為250～600℃，進一步優選為300～500℃。溫度過高，催化劑會因過熱發生燒結而損害催化劑活性；溫度過低會導致還原不完全，降低催化劑活性。

采用上述制備方法，可以制得蛋殼型Pt/Al₂O₃催化劑，該催化劑具有催化活性高、貴金屬用量少的特點，可用于硝基苯液相催化加氫制備苯胺的反應。