[发明专利]一种用于固定床苯胺精馏残渣资源化利用的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法，具体地说，是涉及一种用于固定床苯胺精馏残渣资源化利用的催化剂及其制备方法。

技术背景

苯胺为无色油状液体，有强烈的气味，有毒，是一种重要的化工中间体，被广泛地用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等产品的生产，其生产方法有苯酚氨化法、铁粉还原法和硝基苯催化加氢法。

考虑到原料来源、能耗及环境保护等方面，大多数生产厂家采用硝基苯催化加氢法。加氢法又因采用的反应器形式不同分为固定床气相加氢和流化床气相加氢两种工艺。固定床气相加氢具有工艺简单、维修费用低、不需分离催化剂、反应温度低及产品质量好等优点，但由于固定床传热不好，易发生局部过热而引起副反应及催化剂失活，因此催化剂的活性周期短。流化床反应器传热状况好，避免局部过热，减少了副反应发生，延长催化剂的使用寿命，但操作复杂，催化剂磨损大，操作及维修费用高。液相加氢法存在气液两相反应，反应热移除容易，设备简单，操作、维修费用低，但引进费用高。

通常，苯胺生产工艺采用液相催化加氢工艺，通过氧化系统对原料硝基苯脱硫脱碳，将硝基苯和氢气进行混合预处理，在流化床反应器中进行反应，催化剂流经反应器再循环回用。由于反应有水生成，反应后对粗产品进行萃取精制，回收未反应的硝基苯，再通过精馏得到苯胺，在精馏塔釜富集得到苯胺精馏残渣，苯胺精馏残渣的来源主要有两方面：一是硝基苯在加氢反应过程中由于氢气过量，生成了部分高沸物，二是加氢反应过程中生成的环己酮中间体会和苯胺反应生成席夫基焦油，其是一种具有刺激性气味的黑色粘稠液体，含有许多带负电性π电子体系的芳烃类物质，如环己基苯胺二苯胺1，2，3，4-四氢咔唑对苯胺基苯胺苯酚、N-环己基-1，2-二苯胺2-苯基苯胺长链烷烃等，这些物质的分子量偏高，而且如果分子中含有氨基（—NH₂），那么两个含有此氨基的物质就会发生脱氨反应，产生含有—NH—的大分子物质。这些原因造成苯胺精馏残渣黏度较大，流动性差，很难二次利用，一般用作烧火料、防水材料。这两种用途所消耗的量占苯胺精馏残渣总量的比例很低，因此，绝大部分苯胺精馏残渣被当作废液，采用焚烧法进行处理，但其焚烧后会产生氮氧化物，形成酸雨，污染环境，会降低农业、渔业的产量。

如何将苯胺精馏残渣充分裂解，得到一定量的高经济价值的产物，将其变废为宝，尽可能地减少环境污染是本发明研究的课题。目前，尚没有一种有效的方法对苯胺精馏残渣进行资源化利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于固定床苯胺精馏残渣资源化利用的催化剂，该催化剂使得苯胺精馏残渣通过加氢裂化将其中高分子量物质的C—C，C—N分子链打断，C=C分子链饱和，降低其分子量，降低体系黏度，增强流动性，同时获得环己胺和二环己胺等有效物质，以便于后续的分离操作。

本发明的另一个目的在于提供一种用于固定床苯胺精馏残渣资源化利用的催化剂的制备方法，该制备方法操作简单，制得的催化剂稳定性好。

本发明的再一目的在于提供所述的催化剂在苯胺精馏残渣资源化利用的用途。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

一种用于固定床苯胺精馏残渣资源化利用的催化剂，以催化剂总重计，该催化剂组分及含量如下：

NiO为活性组分，含量为5%-40%；

Fe的氧化物、Mo的氧化物、Cr的氧化物和Co的氧化物的一种或多种为第一助催化组分，含量为2%-30%；

La的氧化物、Zr的氧化物、Y的氧化物和Ce的氧化物的一种或多种为第二助催化组分，含量为10-30%；

余量为载体。

作为一种优选的方案，以催化剂总重计，该催化剂组分及含量如下：

NiO为活性组分，含量为15%-30%；

Fe的氧化物、Mo的氧化物、Cr的氧化物和Co的氧化物的一种或多种为第一助催化组分，含量为5%-25%；

La的氧化物、Zr的氧化物、Y的氧化物和Ce的氧化物的一种或多种为第二助催化组分，含量为15-25%，

余量为载体。

本发明催化剂中，所述的载体为SiO₂。