[发明专利]一种加氢催化剂及其制备方法和一种N,N-二甲基苄胺的制备方法

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种加氢催化剂及其制备方法和一种N,N‑二甲基苄胺的制备方法。本发明将活性炭载体在二氧化硒水溶液中浸渍，经过干燥、研磨和煅烧，得到硒复合炭载体；再将硒复合炭载体在PdCl₂盐酸溶液中进行浸渍，经过干燥、研磨、煅烧和还原活化，得到加氢催化剂。本发明先将硒掺杂到活性炭之后再负载钯，使硒修饰钯，改变了钯在载体表面的结构。本发明提供的催化剂具有良好的催化性能，在以苯甲醛、二甲胺和氢气为原料制备N,N‑二甲基苄胺的反应中，无需加入其他添加剂，催化剂可以多次循环套用，N,N‑二甲基苄胺收率可达98.5％以上。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种加氢催化剂及其制备方法和一种N,N-二甲基苄胺的制备方法。

背景技术

N,N-二甲基苄胺是一种重要的精细化学品，用途广泛，可以作为环氧树脂固化促进剂，用于合成环氧树脂电子灌封材料、包封材料和环氧地坪涂料；也能够作为叔胺类聚氨酯催化剂，用于制备聚氨酯冰箱硬泡、聚氨酯板材和胶黏剂涂料，还可用作有机合成脱氢卤的催化剂和酸性中和剂。

目前，工业上合成N,N-二甲基苄胺主要有以下两种方法：(1)以氯化苄和二甲胺水溶液为原料制备。具体为：将氯化苄在一定温度下滴入两个当量的二甲胺水溶液中，反应完全后，分液，下层为二甲胺盐酸盐水溶液，在一定温度下用氢氧化钠水溶液中和回收二甲胺，上层油层经热水洗涤得到N,N-二甲基苄胺，收率约为90％；公开号为CN106748800A的中国专利公开了一种采用连续微通道反应器合成N,N-二甲基苄胺的方法，但是该方法中粗品后处理会产生大量废水和废盐，污染环境；(2)以苄胺和一氯甲烷为原料制备，具体为：将一氯甲烷在一定温度下通入苄胺，制备N,N-二甲基苄胺，反应液通过精馏得到成品，收率约为60％，该工艺主要问题是收率低，产生的废水废盐污染环境。

为了解决上述两种制备方法的污染问题，现有技术以苯甲醛、二甲胺、和氢气为原料，在催化剂的作用下制备N,N-二甲基苄胺。该方法反应过程中的主要副产物为水，避免了废盐的产生，能够最大限度地减少污染。但是，在反应过程中，苯甲醛极易加氢生成苯甲醇，最终导致N,N-二甲基苄胺的收率降低。Surya Srinivas Kotha等报道了一类钯催化剂(Adv.Synth.Catal.2016,358,1694-1698.)，该催化剂在常温常压下可以催化苯甲醛，并且苯甲醇的产率可以达到90％。但是为了避免副产物苯甲醇生成，在反应过程中需要加入添加剂，例如含硫化合物、乙酸、甲酸等添加剂，这些添加剂不仅会对催化剂的活性造成不利影响，降低其循环使用次数，还增加了产品分离成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种加氢催化剂及其制备方法和一种N,N-二甲基苄胺的制备方法。本发明提供的催化剂催化加氢效果好，在催化苯甲醛制备N,N-二甲基苄胺过程中无需加入其他添加剂，不会对催化剂的活性造成不利影响，催化剂可以循环套用多次，并且N,N-二甲基苄胺的收率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提高了一种加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性炭载体在二氧化硒水溶液中进行第一浸渍，得到浸渍料；将所述浸渍料依次进行第一干燥、第一研磨和第一煅烧，得到硒复合炭载体；将所述硒复合炭载体在PdCl₂盐酸溶液中进行第二浸渍，得到浸渍前驱体；将所述浸渍前驱体依次进行第二干燥、第二研磨、第二煅烧和还原活化，得到所述加氢催化剂。

优选的，所述活性炭载体的目数为200～400目，比表面积为1000～1500m²/g；所述二氧化硒水溶液的浓度为1～5g/L，所述活性炭载体和二氧化硒水溶液的质量比为1:(3～20)。

优选的，所述第一煅烧和第二煅烧在氮气氛围下进行；所述第一煅烧和第二煅烧的温度独立地为200～250℃，时间独立地为3～6h。

优选的，所述还原活化所用气体为氢气或氢气和氮气的混合气；所述还原活化的温度为50～200℃，时间为1～3h。