[發(fā)明專利]一種甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的催化劑制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110823746.2 | 申請日： | 2021-07-21 |
| 公開（公告）號： | CN113385220A | 公開（公告）日： | 2021-09-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃晨;袁英;陳禹嘉;丁明月;蔡洪城;趙安民;賀安平;周菊發(fā);孫晨;張可羨 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南化工研究設(shè)計院有限公司 |
| 主分類號： | B01J29/46 | 分類號： | B01J29/46;B01J29/48;B01J29/65;C07D213/09;C07D213/16 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214 | 代理人： | 呂玲 |
| 地址： | 610000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 甲醇 氨水 一步 法制 吡啶 甲基 催化劑 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的催化劑及其制備方法，該催化劑以金屬離子和配體形成的金屬絡(luò)合物溶液作為浸漬液，對經(jīng)堿處理后的ZSM?5分子篩進行浸漬處理，所述配體物質(zhì)為草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸和2?甲基戊二酸中的任意一種；所述金屬離子為Zn、La、Bi、Ga和Cr離子中的任意一種。該催化劑是一種采用低成本金屬絡(luò)合物負載改性的ZSM?5分子篩催化劑，運用于甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的催化反應(yīng)中，顯示出較優(yōu)異的催化性能，具有較強的應(yīng)用價值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
吡啶堿是精細化工的重要原料，應(yīng)用范圍包括香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和飼料等多個領(lǐng)域。吡啶堿可從煤焦油中提取，或以羰基化合物(醛或酮)與氨為原料催化合成。
申請?zhí)枮?00910220800.3的中國發(fā)明專利中，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所采用稀土改性ZSM-5/ZSM-11復(fù)合分子篩，以二氧化鈦，鋁溶膠，硅溶膠，高嶺土為粘接劑，通過噴霧成型，制得共結(jié)晶沸石催化劑，應(yīng)用于甲醛乙醛氨合成吡啶堿，此法工藝簡單，吡啶堿收率高。湖南大學(xué)晁自勝課題組，多年來研究了以乙醇/甲醇為碳源，氨水為氨源，用以制備吡啶堿的醇氨法技術(shù)路線。以氫型ZSM-5為催化劑載體，利用金屬鹽制備改性催化劑，探索了醇氨法制備吡啶堿的反應(yīng)原理，發(fā)現(xiàn)可能是原料中的醇類先氧化為醛，然后再與氨反應(yīng)生成吡啶及烷基吡啶。以醇氨法生產(chǎn)吡啶堿的技術(shù)路線可避免醛氨法對環(huán)境的污染以及降低經(jīng)濟成本。
國內(nèi)關(guān)于醛氨法制備吡啶堿的工藝已多有報道，但醇氨法制備吡啶堿工藝鮮有涉及。醇氨法以乙醇/甲醇和氨水作為原料，其中醇類具有價格低廉、毒性較小、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點，且來源更廣泛、產(chǎn)量更高，而醛類作為醛氨法的主要原料之一，卻存在價格高昂、毒性較大、污染環(huán)境等不可忽視的缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的催化劑以及其制備方法，本發(fā)明對改性金屬鹽溶液浸漬液進行了特殊預(yù)處理，即將改性金屬元素通過靜電力、配位鍵等方式與配體物質(zhì)結(jié)合形成具有更大有效半徑的且穩(wěn)定的絡(luò)合物基團，再采用浸漬法將改性金屬元素負載于ZSM-5分子篩孔道內(nèi)外表面，使得改性金屬元素能夠更加均勻的分散于ZSM-5分子篩孔道內(nèi)外表面上，從而達到制備的催化劑成本低、活性高、抗結(jié)焦性好的目的。有效的解決現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)吡啶及吡啶堿工藝過程中存在的原料成本較高、對環(huán)境不友好以及催化劑活性低、易失活的問題。本發(fā)明以甲醇和氨水一步法催化制吡啶及甲基吡啶是一種綠色經(jīng)濟的工藝催化技術(shù)。
為了實現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：
一種制吡啶及甲基吡啶的催化劑，該催化劑以改性金屬離子和配體形成的金屬絡(luò)合物溶液作為浸漬液，對經(jīng)堿處理后的ZSM-5分子篩進行浸漬處理，所述配體物質(zhì)為草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸和2-甲基戊二酸中的任意一種；所述改性金屬離子為Zn、La、Bi、Ga和Cr離子中的任意一種。
作為本申請中一種較好的實施方式，所述ZSM-5分子篩為H型ZSM-5或Na型ZSM-5，其硅鋁比為50～100。
作為本申請中一種較好的實施方式，堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀和偏鋁酸鈉中的至少一種。
作為本申請中一種較好的實施方式，改性金屬離子與配體物質(zhì)的摩爾比為1:2至1:4。
一種由甲醇和氨水一步法制吡啶及甲基吡啶的制備方法，包括對ZSM-5分子篩進行改性，先對其進行堿處理，然后以改性金屬離子和配體物質(zhì)配制的絡(luò)合物溶液作為浸漬液，采用浸漬法對其進行金屬元素負載改性，最終得到金屬元素均勻負載且具有多級孔道結(jié)構(gòu)的ZSM-5分子篩催化劑，具體制備過程如下：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于西南化工研究設(shè)計院有限公司，未經(jīng)西南化工研究設(shè)計院有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110823746.2/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
