[发明专利]一种负载型双金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载型双金属催化剂，其特征在于，所述的负载型双金属催化剂是由ZSM-5载体和负载于载体上的双金属组成，其中双金属包括Cu和Zn或Co或Ce。

2.根据权利要求1所述的负载型双金属催化剂，其特征在于，所述Cu的质量占催化剂质量的百分比为10-25%，

当双金属为Cu和Zn时，Zn的质量占催化剂质量的百分比为5-10%，ZSM-5的质量占催化剂质量的百分比为65-85%；

当双金属为Cu和Co时，Co的质量占催化剂质量的百分比为3-8%，ZSM-5的质量占催化剂质量的百分比为67-87%；

当双金属为Cu和Ce时，Ce的质量占催化剂质量的百分比为0.5-3%，ZSM-5的质量占催化剂质量的百分比为72-89.5%。

3.一种权利要求1所述的负载型双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别将硝酸盐Cu(NO₃)₂·3H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O，或Co(NO₃)₂·6H₂O，或Ce(NO₃)₃·6H₂O，加入蒸馏水中制成双金属水溶液，搅拌溶解，将载体ZSM-5分子筛加入所述双金属水溶液中，放置于25-30kHz的超声波振荡器中，在40-70℃搅拌5-8h，在110℃干燥10-12h，将干燥后的样品研磨成粉末，在400-500℃马弗炉中焙烧2-4h，制得Cu-Zn/ZSM-5、Cu-Co/ ZSM-5、Cu-Ce/ ZSM-5中的任意一种负载型双金属催化剂。

4.根据权利要求3所述的负载型双金属催化剂的制备方法，其特征在于，按质量比计算，

Cu(NO₃)₂·3H₂O:Zn(NO₃)₂·6H₂O:ZSM-5:蒸馏水 = 0.44-1.46:0.27-0.70:1:5；Cu(NO₃)₂·3H₂O:Co(NO₃)₂·6H₂O:ZSM-5:蒸馏水 = 0.44-1.42:0.17-0.59:1:5；Cu(NO₃)₂·3H₂O:Ce(NO₃)₃·6H₂O:ZSM-5:蒸馏水 = 0.43-1.06:0.02-0.13:1:5。

5.一种权利要求1所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：将氢气和汽化后的液氨进行混合得到混合气体，二甘醇和软水进行混合得到混合液体，将预热的混合气体和混合液体通入反应器中，在负载型双金属催化剂的作用下发生氨化反应，反应产物经过气液分离器，收集的液体即为二甘醇胺和吗啉的混合粗产物。

6.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的二甘醇的体积空速为0.1-0.4h^-1，二甘醇、液氨、软水和氢气的摩尔比为1:5-8:3-5:10-40。

7.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的反应体系温度为170~220℃，压力为1.6-2.0MPa。

8.根据权利要求5所述的负载型双金属催化剂在合成二甘醇胺联产吗啉中的应用，其特征在于，所述的催化剂在反应前需用氢气进行还原活化处理，还原活化处理过程为：在固定床反应器中部恒温区装入Cu-Zn/ZSM-5、Cu-Co/ ZSM-5、Cu-Ce/ ZSM-5中的任意一种负载型双金属催化剂，先采用氮气置换反应器内的空气，在氮气氛围下，将温度升至170-180℃后通入氢气，继续升温并持续通入氢气，直至反应器内温度升至290-300℃，压力控制在0.1-0.3MPa，氢气的体积空速控制在480-600h^-1，总还原活化时间为5-24h。