[发明专利]一种改进的缩合还原烷基化催化剂

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，是一种用于4-氨基二苯胺（RT培司）和甲基异丁基甲酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4020，以及用4-氨基二苯胺（RT培司）和丙酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4010NA的改进型缩合还原烷基化催化剂。

背景技术

RT培司和脂肪酮缩合还原烷基化产物即为对苯二胺类的防老剂，在工业上使用极其广泛，性能优良，常用的是4010NA和4020.国内生产4010NA和4020橡胶防老剂均采用固定床催化加氢的工艺，其化学反应式是：

主反应：4010NA

                                                  

4020

 主要副反应

 

由于酮被加氢生成醇这一副反应的存在，不仅消耗了大量原料酮和氢气，造成原料的浪费，同时由于该反应的机理所决定，副反应使催化剂表面的酮分子不足，导致形成酮胺缩合中间产物困难，于是加氢后的主产物含量上不去，且同时还有其他副反应产生的杂质，给产品分离带来困难，使得催化剂使用初期产生很多不合格品。

美国专利US3366684、US4043942等在提高主反应的选择性和抑制酮加氢的副反应方面做了大量工作，但因使用的为贵金属催化剂，仍存在着催化剂昂贵，原料消耗高，后处理物料量大，过量酮回收麻烦的缺点。

中国专利CN CN200610161327.2所述铜系催化剂目前存在容易粉化、酮加氢的副反应较严重，出合格产品周期长等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，而提出的一种用于4-氨基二苯胺（RT培司）和甲基异丁基甲酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4020，以及用4-氨基二苯胺（RT培司）和丙酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4010NA的改进型缩合还原烷基化催化剂。

本发明的主要技术方案：用于4-氨基二苯胺（RT培司）和甲基异丁基甲酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4020，以及用4-氨基二苯胺（RT培司）和丙酮加氢还原烷基化反应制备橡胶防老剂4010NA的缩合还原烷基化催化剂，该催化剂为铜系催化剂，其主要特点是催化剂组份中含有硅元素，且铜硅摩尔比为0.5-10：1。

一般地，本发明催化剂主要成份为铜锌硅，且铜锌摩尔比为0.5-100：1；铜硅摩尔比为0.5-10：1。

本发明催化剂，优选的组成是铜锌摩尔比0.64-22.4：1；铜硅摩尔比0.93-8.9：1；最优选的组成是铜锌摩尔比0.8-1.2：1；铜硅摩尔比2.0-3.0：1。

铜、锌元素可以通过可溶性金属盐的形式加入，制备催化剂所用的沉淀剂可选择碳酸钠或碳酸氢钠，硅元素可以通过氧化硅或含硅盐类或硅酸的形式加入。

本发明的主要特点是：（1）在反应过程中酮加氢生成醇的副反应得到了很明显的抑制，节约了原料，且催化剂使用前期不需要以硫化碱还原生产的RT培司钝化，没有不合格产品；（2）催化剂强度好，使用过程中不易粉化，使用寿命长。

一般地，本发明的催化剂采用共沉淀法制备，具体工艺流程为：将硝酸铜用水溶解得硝酸铜溶液，用热水配制碳酸钠溶液或碳酸氢钠水溶液，然后将硝酸铜溶液加入碳酸钠溶液中（或碳酸氢钠溶液中），亦可将碳酸钠溶液（或碳酸氢钠溶液），加入硝酸铜溶液，反应至终点pH=6.5-8.5后，加入二氧化硅，过滤物料，洗去物料中的钠离子，然后烘干，并在280-450℃下焙烧，之后加适量水和石墨，用旋转式压片机压制Ф5×（4.5-5.5）mm的片剂。

催化剂使用前需经过还原的步骤即在氮气中配制一定浓度的氢气，分阶段升温，直至不耗氢不出还原水为止。

本发明的催化剂：强度高、抗粉化能力好、寿命长；酮加氢的副反应得到了很好的抑制，投料后出口残酮就≥50%，而现有的催化剂刚投料出口残酮≤2%，催化剂使用前期不需要钝化就能生产出合格产品；采用共沉淀法制备，催化剂使用条件：使用压力3.0-6.0MPa,RT培司进料流量速0.2-0.5h^-1 。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以详细描述。

下面比较例和实施例中的金属盐为三水硝酸铜和六水硝酸锌。

比较例1：