[發明專利]一種用于氨化反應的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011199021.2
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN114433199B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 王振宇;喬凱;彭紹忠;艾撫賓;王麗博;祁文博
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;B01J27/24;B01J35/10;B01J37/02;C07C209/60;C07C211/07;C07C209/16;C07C211/11;C07C209/02;C07C211/55
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1.一種Hβ分子篩催化劑，以催化劑重量為基準，所述催化劑包括：

Hβ分子篩50%~85%；

堿金屬或堿土金屬以元素計0.1%~2%；

氮化硅0.1%~7%；

氧化鋁5%~41%；

其中，所述Hβ分子篩的硅鋁摩爾比為20~200；所述堿金屬選自Li、Na、K中的至少一種，所述堿土金屬選自Mg、Ca、Sr中的至少一種；

所述Hβ分子篩催化劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）將Hβ分子篩、氧化鋁、助擠劑與膠溶劑溶液以一定比例充分混捏后，成型，再經干燥和焙燒制得催化劑前軀體；

（2）采用浸漬方式對步驟（1）所得的催化劑前軀體進行堿金屬或堿土金屬改性；

（3）對步驟（2）所得的催化劑進行氮化硅改性，制得成品催化劑；其中，氮化硅改性采用化學氣相沉積方式進行。

2.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，以催化劑重量為基準，所述催化劑包括：

Hβ分子篩65%~80%；

堿金屬或堿土金屬以元素計0.3%~1.6%；

氮化硅1%~5.2%；

氧化鋁10%~35%；

其中，所述Hβ分子篩的硅鋁摩爾比為25~100。

3.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，催化劑的比表面積為300~600m²/g，比孔容為0.25~0.5mL/g，平均孔直徑為1.5~5nm。

4.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，催化劑中還包括添加劑，所述添加劑選自La、Ce、Pr、Zr、B、P中的至少一種，添加劑以元素計占催化劑的重量百分比為0.01%~5%。

5.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，所述助擠劑選自田菁粉，所述膠溶劑選自稀硝酸溶液或檸檬酸。

6.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，步驟（1）所述干燥的條件：干燥溫度為60℃~150℃，干燥時間為8h~24h；所述焙燒的條件為：焙燒溫度為300℃~800℃，焙燒時間2h~24h。

7.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，步驟（2）所述的堿金屬選自Li、Na、K中的至少一種，所述堿土金屬選自Mg、Ca、Sr中的一種。

8.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，步驟（3）所述氮化硅改性所用的硅前驅物為硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷或四氯硅烷，氮前驅物為氨氣。

9.根據權利要求1所述的Hβ分子篩催化劑，其特征在于，所述氮化硅改性的條件為：溫度為450℃~700℃，壓力為0MPa~3MPa，硅和氮前驅物的摩爾比為0.1~10:1，改性時間為1h~30h。

10.一種氨化反應，其中應用了權利要求1-9任一所述的Hβ分子篩催化劑。

11.根據權利要求10所述的氨化反應，其特征在于，所述氨化反應包含異丁烯氨化制叔丁胺、苯胺合成二苯胺、1,3-丙二醇氨化制1,3-丙二胺反應中的一種。

12.根據權利要求10所述的氨化反應，其特征在于，所述氨化反應包括以下內容：含有胺類或液氨的反應原料通過含有催化劑的固定床反應器，在反應條件下，進行氨化反應。

13.?根據權利要求12所述的氨化反應，其特征在于，所述的反應條件為：反應溫度為100~500℃，反應壓力為1~6?MPa，原料以胺類或液氨計的質量空速為0.1~5?h^-1。