[發明專利]一種N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610852022.X
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106622309B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 潘喜強;王瑞;高亞娜;李玉潔;曾清湖;吳西寧
• 申請（專利權）人: 西安元創化工科技股份有限公司
• 主分類號: B01J27/18
• 分類號: B01J27/18;B01J35/10;C07D207/267
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所(普通合伙) 11305
• 代理人: 向華

本發明涉及一種N?羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑及其制備方法，該制備方法包括含鈉鑭磷水溶液配制、第一次浸漬、第二次浸漬、混配、干燥與焙燒等步驟。本發明催化劑制備方法簡單，耗水量、能耗低、周期短、產量高，制備的催化劑機械強度高，不易粉化，使用壽命長。本發明催化劑在N?羥乙基吡咯烷酮脫水反應中表現出優異的催化效果，NHP的轉化率大于80％，NVP選擇性大于92％，且催化劑在含水蒸氣反應條件下連續反應100小時后，催化劑性能保持穩定。

【技術領域】

本發明屬于化工技術領域。更具體地，本發明涉及一種N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑及其制備方法。

【背景技術】

N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的單體，后者廣泛用于醫藥、化妝品、消毒劑、油田采集和水處理等領域。目前NVP的工業合成方法主要是乙炔法(又稱Reppe法)和脫水法。乙炔法存在易燃易爆、三廢多、設備要求高、操作成本高等難以克服的缺點，國內外的科技工作者都一直在研究可替代的合成方法。脫水法具有操作安全、設備要求低、三廢少、產品純度高等優點。脫水法是在催化劑的存在下通過N-羥乙基吡咯烷酮(NHP)分子內氣相脫水而得到NVP。脫水法工藝的市場競爭力與催化劑性能密切相關，只有進一步提高催化劑反應性能，才能夠降低脫水法制備NVP的工業生產成本。但是目前公開資料中，NVP選擇大于90％的高性能N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑數量有限，有待于開發新的催化劑配方和制備方法。

US5801252和US5625076公開了組成為M_aSi_bX_cO_d的脫水催化劑，其中M是一種或多種選自堿金屬和堿土金屬的元素，X是至少一種選自B、Al或P的元素，a＝1，b＝1～500，c＝0～1，d是由a、b與c以及每個元素價態確定的值。專利中的M_aSi_bX_cO_d脫水催化劑采用過量浸漬法制備，前驅體溶液與二氧化硅類載體混合，然后在水浴加熱條件下，將大量多余的水蒸發掉，最后干燥焙燒即可。

CN1712397A公開了組成為M_aSi_bLa_cRe_d的多元氧化物催化劑，其中M是堿金屬或堿土金屬元素，La和Re是稀土元素，其中a、c、d＝0～1，b＝1～100。專利中的M_aSi_bLa_cRe_d催化劑制備方法是將前驅體溶液在pH 6.5～8范圍內與白炭黑混合，然后在水浴加熱條件下濃縮至干，最后干燥焙燒得到催化劑成品。

劉娜，張明森等人(石油化工，2012,41增刊，347-349)報道了一種Na₁Si₅₀La_0.1Ce_0.1催化劑，其制備方法與CN1712397A專利中采用的制備方法相同，研究發現催化劑失活的一個重要原因是活性組分Na的流失，說明這類催化劑抗水性有待提高。

上述專利報道中的催化劑制備方法產量低、能耗高、周期長，并且大部分制備方法制備的只是粉體催化劑，不適合用于制備工業催化劑。目前專利和文獻報道中N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑的制備方法均處于實驗室研究階段，催化劑成型方法未見報道。

本發明人在總結現有技術的基礎之上，通過大量實驗研究與分析，終于完成了本發明。

【發明內容】

[要解決的技術問題]

本發明的目的是提供一種N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑。

本發明的另一個目的是提供所述N-羥乙基吡咯烷酮脫水催化劑的制備方法。

[技術方案]

本發明是通過下述技術方案實現的。