[发明专利]制备脂肪胺的催化剂及工艺

说明书

本发明属于制备脂肪胺的催化剂及工艺，更确切地说是属于由脂肪族醇、醛或酮类化合物原料，制备脂肪族胺类化合物的催化剂及工艺。

USP3152988和特开昭50-30804公开了一类制备脂肪胺的方法及催化剂，此类技术由于采用镍铜铬金属型催化剂，因而存在着催化剂强度差、成型不便的缺点，不能适用于管式连续反应体系；同时，此类催化剂由于金属用量过大，从而造成了催化剂成本增加。CN1057831公开了一种制备脂肪胺的方法及催化剂，该技术由于其催化剂选择性及活性的限制，必须采用两段反应工艺，否则会造成产品中副产物增多，从而使设备投入加大，同时还会增加生产过程的复杂程度。

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种活性高、选择性好的，用于制备脂肪胺的催化剂。本发明的另一个目的是提供一种制备脂肪胺的方法。

本发明的技术特征在于它是由烷基铝或烷氧基铝水解法制成的纯度大于65重量％的氢氧化铝，或者由烷基铝或烷氧基铝水解法制成的纯度大于65重量％的氢氧化铝与八面沸石的混合物，经高温焙烧制得的载体，和镍、铜、铬活性组分构成，各组分含量(以催化剂重量为基准，重量％)为：镍1.5~20％，铜1.5~20％，铬0.05~5％，其余是载体，其制备方法是：

(1)将纯度大于65重量％的氢氧化铝，与上述八面沸石混合均匀后成型，然后于100~130℃烘干，550~650℃焙烧2~6小时，得到催化剂载体。

(2)用含镍、铜、铬的溶液浸渍上述载体，后于100~130℃烘干，400~600℃焙烧2~6小时，得到催化剂。

上述的八面沸石主要是指是Y型沸石和X型沸石；最好是Y型或RE-Y型沸石；其中沸石与氢氧化铝的混合比例(重量)0~10∶1。

所述催化剂各组分含量(以催化剂重量为基准，重量％)最好为：镍4~10％，铜3~8％，铬0.5~1.0％，其余是载体。

所述催化剂的制备，通常采用常规的浸渍方法：将活性金属组分前身物，和水配制成浸渍液；然后用该浸渍液浸渍载体；烘干、焙烧后即可得到催化剂产品。

上述活性金属镍、铜或铬的前身物，通常是指此类金属的可溶性盐或可溶性氧化物；其中最好是硝酸盐和有机羧酸盐，因为此类金属盐焙烧后，酸根可完全得以脱除。

本发明即可用单一的氧化铝为载体，亦可用氧化铝-沸石乃至氧化铝-粘土体系作为催化剂载体，采用混合载体，尤其是采用氧化铝-粘土体系作为催化剂载体，比单独使用氧化铝，可降低催化剂制作成本。

采用上述催化剂制备脂肪胺的方法包括以下过程：

(1)催化剂预处理：将如所述的催化剂装入反应器中，于200~400℃还原性气氛下处理2~10小时。

(2)反应：将脂肪族醇、醛或酮加热汽化，与气体氨混合；将上述混合反应原料在临氢的条件下，于130~280℃,0.1~3.0MPA，进料空速(体积)0.1~5.0h-1，液氨/原料(摩尔)0.5~10.0，氢/原料(摩尔)0.5~5.0下，通过装有上述的催化剂的反应器，进行连续胺化反应，即可得到脂肪胺产品，其结构式如下：

R1R2R3N

其中R1为C2~C8的各种烷基

    R2为H或C2～C8的各种烷基

    R3为H或C2～C8的各种烷基

上述脂肪族醇、醛或酮类化合物，主要是指C2～C8的的各种有机化合物，包括乙醇、乙醛、丙酮、丙醇、正丁醇、异戊醇、己醇、正辛醇及异辛醇等。

所述催化剂预处理过程中还原性气氛最好是氢气和/或氨气。

所述反应过程的工艺条件最好是：

反应温度180～250℃，反应压力1.0～2.5MPA，进料空速(体积)0.2～2.5h^-1，液氨/原料(摩尔)0.7～4.0，氢/原料(摩尔)1.0～2.0。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明由于采用活性金属/载体体系催化剂，使其与金属型催化剂相比，具有催化剂强度大、催化活性高、选择性好、金属用量低等优点，特别适用于连续反应系统，从而大大地提高了生产效率。

(2)本发明由于采用高纯氧化铝作为催化剂载体，并将其与其余适宜的惰性材料及活性金属，有机地加以配合，使其与现有技术相比，具有催化剂的催化活性高，选择性好等优点；同时，大大简化了现有技术中，脂肪胺制备工艺复杂的缺点。

(3)采用本发明方法制备脂肪胺，具有工艺简单、投资少、操作简便等优点；同时，制得的产品纯度高、副产物少。

下面将通过实施例进一步介绍本发明的技术特点。

实例1