[發明專利]一種連續化生產2B油的鉑基復合炭鋁催化劑和方法

在審

• 申請號: 201910991251.3
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110639552A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 林濤;程杰;張炳亮;張力;高明明;趙茁然;萬克柔;曾永康;張之翔
• 申請（專利權）人: 西安凱立新材料股份有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/60;B01J23/62;C07C209/36;C07C211/47;C07C211/52
• 代理公司: 61201 西安永生專利代理有限責任公司
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種連續化生產2B油的鉑基復合炭鋁催化劑和方法，所述催化劑是以炭包覆的泡沫鋁為載體，負載Pt、第二貴金屬及過渡金屬，所述第二貴金屬為Ru、Au、Pd中任意一種，過渡金屬為Zn、Fe、Sn、Cu中任意一種，催化劑中Pt的質量含量為0.6％～1.9％，第二貴金屬和過渡金屬的質量含量均在0.1％～0.7％范圍內。以鄰氯對硝基甲苯為原料，以鉑基復合炭鋁為催化劑，采用固定床連續化生產2B油(鄰氯對氨基甲苯)，在不添加溶劑和抑制劑條件下，能夠控制脫氯副反應的發生，較優條件下，原料的轉化率達100％，目標產物的選擇性大于99.9％，脫氯副產物小于0.1％，催化劑性能穩定，工藝過程節約資源且環境友好。

技術領域

本發明屬于催化加氫技術領域，具體涉及一種鉑基復合炭鋁催化劑，以及采用該催化劑連續化生產2B油的方法。

背景技術

鄰氯對氨基甲苯(2B油)是重要的化工中間體，廣泛用于醫藥、農藥和染料等領域。對氨基甲苯是無色、光澤片狀結晶體，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、鹽酸，有毒，是強烈的高鐵血紅蛋白形成劑。在工業上對甲苯胺主要用作染料中間體及醫藥乙胺嘧啶的中間體。

目前工業上仍然采用傳統的釜式工藝生產鄰氯對氨基甲苯，原料是對應的硝基化合物：鄰氯對硝基甲苯，實際上工業上使用的原料是一個混合物，鄰氯對硝基甲苯占80％左右，對硝基甲苯占20％左右。傳統工藝采用的是鐵粉還原，將鄰氯對硝基甲苯和對硝基甲苯還原成鄰氯對氨基甲苯和對氨基甲苯，防止脫氯，后續再進行產品的分離純化。間歇式的釜式工藝生產效率低，使用的鐵粉催化劑工藝廢水量大，受到環保的限制。

中國專利201810911201.5公開了一種鄰氯對硝基甲苯催化加氫合成鄰氯對氨基甲苯的方法，該方法仍然是釜式技術，以雷尼鎳為催化劑，添加了大量的甲醇為溶劑，反應仍然存在一定量的脫氯，而且反應產物經過精餾提純后純度為98％，反應的溫度和壓力為95℃，2.0MPa左右。中國專利201710650447.7公開了一種催化加氫制備2B油的方法，該方法為釜式技術，采用水為溶劑、鉑炭為催化劑，在70℃，0.8MPa左右的條件下進行反應，轉化率為99.61％，脫氯副產物能夠控制在0.16％以下，可能是由于釜式工藝的擴散問題，導致原料不能完全轉化，后續需要純化，反應脫氯較高，而且還有水生成，所以反應液具有一定的腐蝕性，添加氫氧化鈉能夠中和一定量的氯化氫，但也可能使反應朝著脫氯副反應的方向進行。因此，采用更加先進的固定床技術生產2B油具有較強的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鉑基復合炭鋁催化劑，以及采用該催化劑連續化生產2B油的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的催化劑是以炭包覆的泡沫鋁為載體，負載Pt、第二貴金屬及過渡金屬，所述第二貴金屬為Ru、Au、Pd中任意一種，過渡金屬為Zn、Fe、Sn、Cu中任意一種，催化劑中Pt的質量含量為0.6％～1.9％，第二貴金屬和過渡金屬的質量含量均在0.1％～0.7％范圍內；該催化劑由下述制備方法制備得到：

(1)將10～20目顆粒狀的泡沫鋁經過水洗、烘干后，置于馬弗爐中400～500℃焙燒1～3h。

(2)將干燥的玉米顆粒磨成粉后，與聚乙二醇粉末、固含量為20％～25％的鋁溶膠攪拌混合均勻，然后將步驟(1)中焙燒后的泡沫鋁置于所得混合液中，浸漬1～3h，取出，置于管式爐中，在氮氣保護下升溫至400～500℃，恒溫處理2～4h，然后在氮氣中添加水蒸氣，同時升溫至800～900℃，繼續處理2～4h，降溫，得到炭包覆的泡沫鋁載體；其中所述干燥的玉米顆粒、聚乙二醇粉末、泡沫鋁、鋁溶膠的質量比為2～4:1:1:5～12，水蒸氣與氮氣的體積比為10:90～15:85。