[发明专利]一种由二氧化碳、氢气和氨气一步制备二甲胺的方法

权利要求书

1.一种由二氧化碳、氢气和氨气一步制备二甲胺的方法，其特征在于：方法步骤如下：以二氧化碳、氢气和氨气为反应原料一步制备二甲胺：2CO₂+6H₂+NH₃→(CH₃)₂NH+4H₂O，其中原料摩尔比为H₂/CO₂/NH₃＝1～3:1:1～3，反应温度为200～400℃，反应压力为0.1～5MPa，反应原料通过固定床反应器内的核/壳催化剂床层进行接触反应，一步制得二甲胺，反应催化剂为二氧化碳催化加氢制甲醇催化剂与甲醇胺化制甲胺催化剂组成，所述的反应催化剂中二氧化碳催化加氢制甲醇催化剂为Cu基催化剂，甲醇胺化制甲胺催化剂为分子筛催化剂，以Cu基催化剂为核，以分子筛催化剂为壳组成的具有核/壳结构的催化剂，其中Cu基催化剂与壳层分子筛催化剂的质量比为0.25-4:1，催化剂中Cu基催化剂表示为Cu/M_xO_y，M为ZnO、ZrO₂，该催化剂采用共沉淀法制备，制备方法步骤如下：

⑴按元素摩尔比Cu:M＝1:1-10配制含有Cu、M元素的盐溶液A，M硝酸盐溶液为ZnO、ZrO₂元素的盐溶液；

⑵混合后，搅拌10-60min；

⑶配制选自NaOH、Na₂CO₃化合物的水溶液或氨水溶液B，于100-500r/min转速，水浴温度为50-90℃条件下将A与0.5-5mol/L B均匀混合，控制pH＝8-14，保持搅拌至沉淀完全，沉淀经陈化2-48h，去离子水洗涤；

⑷60-120℃干燥5-24h，在350-500℃焙烧2-24h，制得Cu/MxOy催化剂，研磨，造粒20-40目，备用，制得Cu基催化剂，记为Q；

所述催化剂中分子筛催化剂为β沸石或MOR沸石，β沸石摩尔比为SiO₂:TEAOH:Al₂O₃:H₂O:KNO₃＝96.53:34.55:1.0:1130:0.00148，MOR沸石摩尔比为SiO₂:Al₂O₃:Na₂O:TEAOH:CTAB:CA:H₂O＝1.0:0.05:0.58:0.20:0.2:0.04:110。

2.根据权利要求1一项所述的一种由二氧化碳、氢气和氨气一步制备二甲胺的方法，其特征在于：所述核/壳催化剂的制备方法，包括以下步骤：

⑴以硅源、铝源、磷源、模板剂为反应起始原料，搅拌均匀成胶，且将搅拌后的凝胶定义为β沸石或MOR沸石，记为W；

⑵将20-40目颗粒Q加入母液W中，按质量Q:W＝0.25-4:1比例混合；

⑶室温下搅拌2-24h，再转入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，于160～250℃下，转速1-5rpm/min，晶化24-72h，离心洗涤，干燥，500～600℃焙烧4-6h，获得核/壳催化剂。