[发明专利]一种硝基苯液相加氢制备苯胺催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种硝基苯液相加氢制备苯胺催化剂的制备方法及其应用；所述催化剂利用硝基苯加氢装置苯胺焦油焚烧炉炉渣作为载体，并负载金属M和N和铈，通过研磨、洗涤、负载、煅烧、还原步骤制成，其中，金属M为Zr、Nb、Mo、Y中的一种，金属N为Co、Ni、Cu中的一种；该方法制备的催化剂，回收利用炉渣中的贵金属，可以在温和的条件下催化硝基苯加氢制备苯胺，具有极高的催化效率；催化剂易于分离和回收，重复使用性好，并解决了焚烧炉炉渣问题，具有良好的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于精细化工及催化技术领域，具体涉及一种硝基苯液相加氢制备苯胺催化剂的制备方法及其应用。

技术背景

苯胺是一种最重要的胺类物质，广泛应用于精细化工领域，是一种重要的化学化工中间品。以苯胺为原料可以制备上百种产品与中间品，随着我国化工行业的发展，对苯胺的需求也日益加大。

目前，苯胺的生产工艺主要有硝基苯铁粉还原法、氯苯氨化法、硝基苯催化加氢法、苯酚氨化法。其中我国大部分厂家主要使用硝基苯催化剂加氢法，包括气相加氢和液相加氢。气相加氢技术需要大量的循环氢气，设备复杂且反应温度不宜控制，而液相加氢技术能克服上述缺点，并且具有能耗低，产能大等优点。

通过查阅大量文献和专利得知，硝基苯液相催化加氢催化剂主要有贵金属体系和非贵金属系催化剂体系，贵金属催化剂主要有Pd基、Pt基、Au基等，例如专利CN103551142A公开的Pt催化剂，CN104311433A公开的Pd、Pt、Rh催化剂；而非贵金属催化剂体系主要有Ni基、Fe基、铜基等，如CN101143323A公开的一种负载型纳米镍催化剂；文献《新型铁基催化剂的制备及其在硝基苯加氢中的应用》介绍的铁基催化剂。以上催化剂都有各自的优缺点，贵金属催化剂催化效率高，但成本高；非贵金属催化剂价格便宜，但其稳定性较贵金属差。

因此，需要在保证催化剂性能的前提下，降低硝基苯液相催化加氢催化剂的成本。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，提供一种低成本的、催化性能优异、苯胺选择性高的硝基苯液相加氢制备苯胺的催化剂及其制备方法。

为实现以上发明目的和达到上述技术效果，本发明技术方案如下：

一种硝基苯液相加氢制备苯胺的加氢催化剂，该催化剂以硝基苯加氢装置苯胺焦油焚烧炉炉渣作为载体Z，负载金属M、N和铈。

本发明的催化剂中，基于催化剂载体的重量，金属M含量为0.5-20wt％，优选为5-10wt％；金属N含量为0.5-30wt％，优选为15-25wt％；铈含量为0.5-35wt％，优选为15-30wt％；

优选地，金属M和N的质量比例为1：0.1-10，金属M和铈的质量比例为1：0.1-15；

其中，金属M为Zr、Nb、Mo、Y中的一种；金属N为Co、Ni、Cu中的一种。

本发明的硝基苯液相加氢制备苯胺催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)载体处理。取焚烧炉炉渣，研磨粉碎，分别用乙醇和水清洗，置于50-150℃烘箱干燥，得到干燥的载体Z。

(2)负载。将上述制备的干燥载体Z与金属M盐水溶液、金属N盐水溶液、金属铈盐水溶液充分混合，置于50-150℃烘箱充分干燥，得催化剂粗品；

(3)煅烧。将上述催化剂粗品研磨成粉，置于马弗炉中空气氛围高温煅烧一段时间，冷却后取出；

(4)还原。将上述煅烧后的催化剂粗品置于管式炉中进行还原，高温氢气氛围下还原一段时间，得还原态的催化剂，即为本发明的催化剂。