[发明专利]具有催化氨化制备胺功能的催化剂和载体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化剂领域，公开了一种具有催化氨化制备胺功能的催化剂和载体及其制备方法和应用。所述催化剂含有载体和负载于所述载体上的活性组分和助剂，其特征在于，所述助剂为VIIB族金属中的至少一种以及IB族金属中的至少一种的混合，所述活性组分为钴和/或镍。本发明的催化剂用于醇类临氢氨化反应具有较高的催化活性，同时具有较高的选择性。

技术领域

本发明涉及氨化反应领域，具体地，涉及具有催化氨化制备胺功能的催化剂和载体及其制备方法和应用。

背景技术

胺是非常重要的工业有机化合物，广泛应用于各个领域，例如用作溶剂、医药中间体、树脂原料、织物添加剂、杀虫剂、橡胶稳定剂、抗蚀剂，还用于清洗和塑料加工。制备胺的三种主要方法是羰基化合物氢氨化、醇临氢氨化和腈加氢。羰基化合物临氢氨化例如为丙酮、氢气和氨反应生成异丙胺。醇临氢氨化例如为乙醇与氨在临氢下氨化生成乙基胺、异丙醇与氨在临氢下氨化生成异丙胺，丁醇与氨在临氢下氨化生成丁胺，己二醇与氨在临氢下氨化生成己二胺等。腈加氢例如为乙腈加氢生成乙基胺，己二腈加氢生成己二胺。

1981年，Millmaster Onyx集团公司申请的US4409399公开生产脂肪胺的方法。使用的催化剂由(1)氧化铜或氢氧化铜、(2)氧化镍或氢氧化镍和(3)IIA族金属的氧化物或氢氧化物组成。该催化剂可以使铜的催化活性保持更长时间。

2012年，CN102658162A公开了一种用于合成乙撑胺的催化剂及制备乙撑胺的方法。所述催化剂是由主活性组分、助剂和氨化处理过的载体三部分组成，其中所述主活性组分选自由Ni和Co组成的组中的一种或多种，在所述催化剂的总重量中占1-40％，所述助剂选自由Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和B以及它们各自的氧化物组成的组中的一种或多种，在所述催化剂的总重量中占0.1-20％；所述氨化处理过的载体选自由SiO₂和Al₂O₃组成的组中的一种或多种载体经过氨化处理而得到。

2015年，CN201510846359.5公开了一种用于合成己二胺的催化剂，由1-40％主活性组分、0.1～20％助剂和氨化处理过的载体三部分组成，其中所述主活性组分选自由Ni和Co组成的组中的一种或二种，所述助剂选自由Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和B以及它们各自的氧化物组成的组中的一种或二种以上；所述氨化处理过的载体由选自SiO₂和Al₂O₃中的一种或二种载体经过氨化处理而得到。从实施例的评价结果看出：转化率最高的为实施例8中转化率57.35％，此时己二胺选择性为41.23％，其它副产物的选择性为3.6％。

CN201510846636.2公开了一种用于合成己二胺的催化剂，由1-40％主活性组分、0.1-20％助剂和载体三部分组成，其中所述主活性组分选自由Ni和Co组成的组中的一种或二种，所述助剂选自由Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和B以及它们各自的氧化物组成的组中的一种或二种以上；载体为SiO₂和Al₂O₃中的一种或两种。实施例中转化率最高的为57.44％，己二胺选择性为43.95％，而其它副产物选择性为4.08％。

综上所述，现有催化剂用于氨化反应的活性、原料的转化率、产物的选择性以及催化剂的稳定性还有很大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的催化活性不高的问题，提供具有催化氨化制备胺功能的催化剂和载体及其制备方法和应用。

本发明的发明人发现，采用特定的助剂配合制备催化剂能够有效改善醇临氢氨化合成有机胺用催化剂的催化活性，因此，为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种具有催化氨化制备胺功能的催化剂，该催化剂包括载体和负载于所述载体上的活性组分和助剂，所述活性组分为钴和/或镍；所述助剂为VIIB族金属中的至少一种以及IB族金属中的至少一种的组合。