[发明专利]间苯二甲胺加氢合成1,3-环己二甲胺的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种间苯二甲胺加氢合成1,3‑环己二甲胺的催化剂及其制备方法。所述的间苯二甲胺加氢合成1,3‑环己二甲胺的催化剂，包括载体、掺杂于载体上的活性组分和促进剂，催化剂载体为SAPO‑11介孔分子筛，活性组分为金属Ru，促进剂为Pr、Nd、Mo、Lu、Tm中的一种或多种。本发明的间苯二甲胺加氢合成1,3‑环己二甲胺的催化剂，其活性组分不易流失，使用寿命长，选择性高；本发明还提供其制备方法。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种间苯二甲胺加氢合成1,3-环己二甲胺的催化剂及其制备方法。

背景技术

1,3-环己二甲胺是一种重要的化工中间体，在化工领域具有广泛的应用，主要用作环氧树脂固化剂，具有挥发小、不易结晶、固化速度快、耐黄变、耐候好和透明性好等优点，广泛应用于美缝剂、复合材料、环氧地坪和结构胶等领域。尤其是作为美缝剂的固化剂，具有不可替代的作用。也可用来合成高折光指数、透明性好的聚氨酯。

间苯二甲胺（MXDA）加氢法是1,3-环己二甲胺的主要生产方法，国内外对其催化剂有大量研究。

专利EP0703213采用浸渍法制备Ru金属的负载量为2%（以重量计）的Ru/Al₂O₃催化剂，以1,3-环己二甲胺为溶剂，在反应温度120℃、反应压力10MPa下进行间苯二甲胺加氢反应。添加液氨为抑制剂，1,3-环己二甲胺收率94%，副产物为2.7％的3-氨基甲基-1-甲基环己烷，2.5%的3-甲基苄胺，0.4%的间苯二甲胺，0.4%的间二甲苯。

专利US4181680采用浸渍法制备Ru金属的负载量为5%（以重量计）的Ru/Al₂O₃催化剂，在反应温度130℃，反应压力16MPa条件下，1,3-环己二甲胺收率为88％。

专利CN110433823A通过烧结制备金属氧化物-Al₂O₃催化剂载体，通过浸渍法将Ru负载于载体，反应温度为120℃，压力为6MPa，反应210min，不使用脱氨抑制剂，1,3二氨甲基环己烷选择性为97.8％，收率为97.1%。负载的金属氧化物容易堵塞Al₂O₃的孔道，降低催化效率。

现有技术多以Al₂O₃或活性炭负载金属钌为催化剂，活性炭由于其易燃的特性，对反应条件的控制极为严格，不利于操作；Al₂O₃由于其表面酸性位的存在，促进了脱氨副反应的进行，降低了产物的选择性。活性组分通过简单的浸渍方法负载于载体上，在催化剂的使用过程中存在着活性组分流失、催化效率下降、催化剂难以再生的问题。

间苯二甲胺加氢反应中主要副反应为伯胺基团缩合成仲胺，叔胺、芳环与氨基之间卞位上的C-N键氢化裂解以及脱甲胺反应。现有技术中使用液氨、小分子有机胺或碱金属氢氧化物为脱氨抑制剂，其作用是为体系提供碱性环境抑制副反应。液氨、小分子有机胺容易挥发、与1,3-环己二甲胺性质相近难以分离。碱金属氢氧化物虽然不会使催化剂失活，但容易对设备造成腐蚀，对生产安全产生威胁。金属氧化物易堵塞载体孔道。

鉴于现有催化剂活性组分易流失、易发生副反应、脱氨抑制剂与产物难分离的问题，需要开发一种活性组分不易流失、使用寿命长、选择性高、产物易分离的间苯二甲胺加氢催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种间苯二甲胺加氢合成1,3-环己二甲胺的催化剂，其活性组分不易流失，使用寿命长，选择性高；本发明还提供其制备方法。

本发明所述的间苯二甲胺加氢合成1,3-环己二甲胺的催化剂，包括载体、通过同晶置换的方法掺杂于载体上的活性组分和促进剂，催化剂载体为SAPO-11介孔分子筛，活性组分为金属Ru，促进剂为Pr、Nd、Mo、Lu、Tm中的一种或多种。