[发明专利]一种用于戊腈合成正戊胺的镍基复合催化剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于戊腈合成正戊胺的镍基复合催化剂的合成方法，属于精细化工的技术领域。

背景技术

正戊胺是一种重要的化工中间体，被广泛应用于合成医药、染料、溶剂、防腐蚀剂、乳化剂、抗氧剂、浮选剂及橡胶硫化促进剂等多方面。

正戊胺的合成方法有很多种，典型的几种有：戊醛法、已酰胺法、戊腈法及正戊醇法。其中，戊醛法选择性约48％、叠氮法选择性约88％、已酰胺法选择性约81％、戊腈法选择率约71％及二正戊基氯化硼法选择性约93％等。另：我们公司现有的戊腈法使用市场采购镍基催化剂及添加碱性助剂制备正戊胺选择性达到95％左右。

以上方法不足之处在于：

1、每种方法目标产物生成的同时均有相当量的副产物产生，均需要后续提纯分离，收率不高且增加了成本；

2、有些方法用到了爆炸性危险物品(叠氮法)，有的所用原料成本过高(二正戊基氯化硼法)。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于戊腈合成正戊胺的镍基复合催化剂的合成方法，将还原剂溶液的pH控制在8～14的合适范围内，既能够使Ni²⁺还原完全，又能够保持合适的还原速率，生成纳米尺度的金属镍颗粒，且能防止金属镍颗粒因长大而团聚，从而获得高活性的负载型镍基复合催化剂。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于戊腈合成正戊胺的镍基复合催化剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)将可溶性镍盐溶于溶剂中配制成溶液；

(2)将具有孔结构的成型载体放入步骤(1)制得的溶液中浸渍，得到催化剂前体；

(3)将步骤(2)中的催化剂前体还原；

(4)将步骤(3)还原后的催化剂前体干燥，得到镍基复合催化剂。

所述的步骤(1)为将助剂、表面活性剂和可溶性镍盐混溶于溶剂中配制成溶液；所述助剂占镍基复合催化剂的质量百分比为5～10％，所述表面活性剂占镍基复合催化剂的质量百分比为1～10％。

所述的助剂为乙二胺四乙酸、二乙胺和三乙胺的混合物，所述的表面活性剂为聚环氧乙烷三嵌段共聚物、聚醚F-201、聚乙二醇-800或聚乙二醇10000的一种或者几种混合物，所述的可溶性镍盐为硝酸镍、乙酸镍或硫酸镍。

所述的步骤(2)中，将催化剂前体从盛有溶液的容器中取出后，容器中剩余的镍盐占加入的可溶性镍盐总量的质量分数≤10％，浸渍完全后，得到的催化剂前驱体进行干燥，干燥温度为50～100℃。

所述的步骤(3)中，将催化剂前体在惰性气体保护下的还原剂溶液中还原，其中，还原剂溶液的pH为8～14，浓度为0.01～0.1g/ml。

本发明的有益效果如下：

本发明在制备镍基复合催化剂时，将还原剂溶液的pH控制在8～14的合适范围内，既能够使Ni²⁺还原完全，又能够保持合适的还原速率，生成纳米尺度的金属镍颗粒，且能防止金属镍颗粒因长大而团聚，从而获得高活性的负载型镍基催化剂。

本发明的镍基复合催化剂与市场采购镍基负载催化剂在使用时有明显区别：不需添加碱性助剂即可抑制二戊胺和三戊胺的生成，且选择性大于99％。而市场采购的几种型号的镍基催化剂不加碱性助剂时正戊胺的选择性只有75％左右的水平，加入助剂后其最好的水平也不到95％。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1和2：镍基复合催化剂的制备

以下实施例1-6中所用催化剂载体均为从市场上采购，实施例1-6中仅以钛改性活性氧化铝载体、二氧化硅载体为例：

实施例1

(1)可溶镍盐溶液的配制：称取硝酸镍300g投入1L的烧杯中，加入150ML去离子水、150ML无水乙醇，搅拌溶清；加入助剂乙二胺四乙酸5g、二乙胺15g、三乙胺20g，表面活性剂PEG800 5g、PEG100005g搅拌溶清备用；

(2)催化剂前体的制备：将外购的钛改性氧化铝载体600g投入到上述常温溶液中浸渍2天2夜后取出于烘箱中80±1℃下通风干燥得前体700g备用；

(3)催化剂前体还原：将100g前体装入2L的反应釜中，投入0.05mol/l的硼氢化钠溶液掩没前体,加入少量氢氧化钠调节pH14,开搅拌升温70±1℃下反应,2小时后反应完全；