[发明专利]一种非晶态镍铝合金催化硝基T酸加氢制备氨基T酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化加氢的应用技术领域。涉及一种非晶态镍铝合金催化硝基T酸加氢制备氨基T酸的方法，该方法可在温和条件下将硝基T酸还原为高纯度氨基T酸。

背景技术

H-酸是制备水溶性染料的中间体，主要用于生产酸性染料、直接染料和活性染料，如酸性天兰，直接黑，活性艳红K-2BP等，用途非常广泛。

JP50142546公开了早期的生产工艺：以萘为原料，经三磺化得到1，3，6-萘三磺酸，将其硝化得到硝基T酸，碱中和后使用铁粉还原得氨基T酸，碱熔氨基T酸得到H酸。其中硝基T酸还原为氨基T酸一步有铁粉还原、SO₂还原、电化学还原和催化加氢四种方法。铁粉还原法中采用铁粉为还原剂，电解质(FeCl₂)为催化剂在沸腾温度下还原，此为国内现行的主要工艺。该工艺简单，但还原步骤产生大量的三废，既污染环境，又增加了H-酸的制造成本。因此，急需开发廉价和清洁的催化加氢工艺。

日本专利(JP49127956)报道使用雷尼(Raney)镍为催化剂，在1.5～2.0MPa压力下，130℃下将硝基T酸还原为氨基T酸。DE2747714也采用Raney镍为催化剂，在100～300bar压力下，130～140℃催化硝基T酸加氢制备氨基T酸。但由于活性和使用寿命等因素的限制，工业应用时，经济效益不显著。日本专利(JP50101349)报道采用Pd/C做催化剂，在2.0MPa压力下，60～200℃还原硝基T酸为氨基T酸，单是由于金属钯价格昂贵，而且套用次数有限，难于工业化。因此，急需进一步提高催化活性，满足工业化需要。

发明内容

针对背景技术中提到的不足，本发明的目的是提供一种碱活化的非晶态镍铝合金催化剂，将其用于催化硝基T酸加氢制备氨基T酸，降低了反应温度和反应压力，催化剂可反复套用，有效降低氨基T酸的生产成本。

本发明的技术解决方案是，一种非晶态镍铝合金催化硝基T酸加氢制备氨基T酸的方法，该方法是由如下步骤完成的：在釜式高压反应器中加入硝基T酸或碱液中和的硝基T酸、去离子水和经过碱活化后的非晶态镍铝合金催化剂。催化剂与硝基T酸的质量百分比为0.1％～10％，硝基T酸与去离子水的质量百分比为10％～60％，密闭高压釜后先用氮气置换再用氢气置换，然后充氢气至压力为0.1～1MPa，加热高压釜至反应温度50℃～200℃，反应压力为0.5MPa～5MPa的氢气，搅拌下反应0.5～4h；

其中，非晶态镍铝合金催化剂在使用前进行碱活化的步骤为：将非晶态镍铝合金粉末缓慢加入到10～25％NaOH水溶液中，在70～100℃下活化15～120min，除去合金粉中的Al后，用脱氧去离子水反复多次洗涤至溶液呈中性，形成高度活泼的加氢催化剂，保存在去离子水中备用。所述的非晶态镍铝合金的制备方法为：将一定质量比的金属镍、铝和改性组分M，加热熔化，熔融的合金在氩气气氛中用高速旋转的冷却铜鼓骤冷至30～80℃，形成非晶态合金薄条，然后用球磨机研磨成细颗粒后待用，非晶态镍铝合金的组成为，40～50％铝，52～46％镍，其余为改性组份M，M为Fe，Cr，Mn，Mo，W，Cu，Sn，Zn，Pb，C中的一种或几种的混合物。所述的反应体系为中性或偏碱性溶液。

反应温度首选为100～150℃。反应压力范围为2～3MPa。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

取12g硝基T酸置于烧杯中，加入20mL水使其溶解，用23％的NaOH水溶液中和硝基T酸溶液至中性，将所得的中和后的硝基T酸溶液同0.1g催化剂一起转移至70mL高压釜中进行加氢反应，密闭高压釜后氮气置换空气3次，氢气置换氮气3次，然后充氢气至压力为0.1MPa，加热高压釜至反应温度110℃，通入压力为2MPa的氢气，开动磁力搅拌器，反应开始，搅拌下反应2h。反应结束后，将高压釜骤冷至室温，滤出催化剂，取滤液进行高效液相色谱分析，硝基T酸转化率98.6％，氨基T酸选择性100％。

实施例2

取12g硝基T酸置于烧杯中，加入20mL水使其溶解，将所得的硝基T酸溶液同0.3g催化剂一起转移至70mL高压釜中进行加氢反应，密闭高压釜后氮气置换空气3次，氢气置换氮气3次，然后充氢气至压力为0.1MPa，加热高压釜至反应温度110℃，通入压力为1MPa的氢气，开动磁力搅拌器，反应开始，搅拌下反应1h。反应结束后，将高压釜骤冷至室温，滤出催化剂，取滤液进行高效液相色谱分析，硝基T酸转化率99.6％，氨基T酸选择性100％。