[发明专利]一种流化床用硝基苯加氢制苯胺催化剂

说明书

技术领域

本发明属催化剂技术领域，具体涉及一种流化床用硝基苯加氢制苯胺催化剂。 

背景技术

众所周知，用于硝基苯气相加氢的催化剂体系有铜系、镍系及贵金属系等。催化剂载体有硅胶、沸石、活性氧化铝及硅藻士等。铜催化剂具有较高的活性和选择性；镍催化剂往往制成多元素复合催化剂，以保持反应的高选择性和活性，避免苯环加氢。具体生产中，通常采用固定床或流化床反应器。 

对于流化床用硝基苯加氢制苯胺催化剂来说，通常是将含活性组份的盐浸渍于载体上的方法制得，其中活性组份通常采用铜或者在铜的基础上添加其他一些助剂，载体通常采用粗孔硅胶。 

US5,304,525、US6,818,720分别提供了一种用于硝基苯气相加氢的贵金属催化剂，活性组份主要为Pt、Ru等。 

US3,504,035 提供了一种Cu-Si 或 Cu-Al催化剂， Cr、Ba、Zn 等进行改性，催化剂粒径200μm~400μm。采用流化床气相加氢法，反应温度 250℃~300℃，反应压力0.4MPa~1.0MPa，硝基苯与氢气的摩尔比为 1 : 3 ，苯胺初始收率大于 99%。 

CN1657162A通过采用以二氧化硅为载体，以化学式为Cu_aCr_b Mo_cA_dO_x，其中A选自Ni、Zn、Ba、V、Bi、Pb 或Pd中的至少一种的技术方案，可用于硝基苯加氢制苯胺的工业生产中。 

CN 1301154C提供了一种可再生的加氢催化剂及其制备方法，它是在 SiO₂ 载体上负载 Cu、Fe、CO、Ni、Cr、Mn、Mo中的一种或多种活性组分组成，催化剂由沉淀法、共沉淀法和浸渍法中的任何一种制得，催化剂对芳香烃硝基化合物的加氢特别有效，催化剂寿命是现有催化剂一倍以上，催化剂可在常压（或加压）下进行加氢反应，催化剂制备方法虽然比较简单。但是由于组分多，各种组分吸附性质不同，因此制备出的催化剂组成不温度，不利于批量生产。 

对于铜硅系的硝基苯加氢制苯胺的催化剂而言，其活性组分Cu在较低的含量下其硝基苯转化率就可达到99.99%以上，关键在于如何控制反应速度，防止孔道堵塞，延长催化剂寿命，同时增加催化剂耐磨性能，可以减少苯胺生产过程中催化剂的单耗。这些都需要催化剂有合适的孔结构和粒度分布比例。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种流化床用硝基苯加氢制苯胺催化剂，其特点是有合适的孔结构和粒度分布比例，使得催化剂具有高活性和选择性，同时催化剂单程寿命长，大大降低了苯胺生产过程中对催化剂的消耗。 

本发明所述催化剂活性组分铜的质量含量为10%~25%，含水质量比为0.5%~5%，其余为硅胶。催化剂组成简单，制备稳定性更强，并且催化剂具有使用寿命长，活性高、选择性高等特点。 

一般地，硅胶述为粗孔微球硅胶。典型的粗孔微球硅胶物化性能：比表面为363.6m²/g，孔容为0.87ml/g，平均孔径为4.8nm。 

所述催化剂特征平均BET 350m²/g~500 m²/g，平均孔径2.5nm~4.0nm，平均孔容0.55ml/g ~0.85ml/g。 

所述催化剂的粒度分布在125μm~600μm之间的粒子质量比为80%~98%，其中小于125μm的粒子质量比低于0~2%，125μm~250μm之间的粒子比9%~20%，250μm~600μm之间的粒子比70%~85%，大于600μm的粒子比0.5%~20%。 

所述催化剂的平均BET：380m²/g~460 m²/g，平均孔径2.5nm ~3.8nm，平均孔容0.60ml/g ~0.82ml/g，其中孔径分布为0~2nm比例为10%~22%，2nm ~5nm比例为50%~80%，5nm~10nm比例为8%~35%，大于10nm比例为0.5%~2%。 

本发明提供催化剂的粒度分布为125μm~600μm之间质量比为80%~98%，小于125μm的粒子质量比例低于2%。大大降低了催化剂在使用过程中由于磨损而造成的催化剂流失，因此也降低了苯胺生产过程中的催化剂单耗。