还原胺化合成乙二胺催化剂制备和表征.pdf

第 39卷 第 10期 化 工 技 术 与 开 发 V01．39 No．10 2010年 10月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry 0ct．2010 还原胺化合成乙二胺催化剂的制备及表征 孙果宋，李华锋，韦志明，王俊，雷朝快 (广西化工研究院，广西 南宁 530001) 摘 要：选择TiO2为载体，Cu和Re为助剂，采用浸渍法制备改性Ni．Co双金属催化剂，研究其在乙醇胺还原胺化合成乙 二胺的应用，通过单 因素和正交设i-t~；验确定催化剂制备的最佳条件：金属负载量 10％，镍，钴比4，助剂含量 2％，浸渍 溶液pH为 8。采用XRD和SEM．EDS技术对催化剂的晶型结构、表面微观形貌和元素含量进行表征。结果表明，Ni以分散的 金属态存在。Co以氧化物的形式存在。催化剂表面粗糙，比表面积较大，金属含量适当，催化剂活性较好。 关键词：Ni．Co双活性催化剂；制备；还原胺化；表征 中图分类号：TQ226_3 O623．73 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2010)10-0004-04 乙二胺(EDA)又名 1，2．二氨基乙烷、乙烯二胺， S-3400N型扫描电镜，EDAXGenesis型能谱分析。 是重要的化工原料和精细化工中间体，具有碱性和 硝酸镍，乙酸钴，硝酸铜，硝酸铬，硝酸铈， 表面活性的特点，可用于生产螯合剂、防虫剂、土 硝酸铁，高铼酸铵，三氯化钌，二氧化硅 ，二氧化 壤改良剂、润滑剂、橡胶促进剂、乳化剂、抗冻剂 钛，硅藻土，乙醇胺，氧化铝等 (均为分析纯)。 和有机溶剂等 l【叫。目前工业上生产乙二胺的方法 1．2 催化剂的制备 主要是二氯乙烷法(EDC)和乙醇胺法(MEA)[3-5]。 多孔材料载体于200C的真空干燥箱中干燥2 EDC路线污染严重，投资费用高；MEA路线污染 h，然后与混合金属盐溶液在超声波 中充分浸渍1．5 相对较小，投资费用较低，因此，MEA 路线将代 h；滤去多余液体，得到已吸附有金属离子的载体 替原有的EDC路线是总的发展趋势。 在150C的真空干燥箱中干燥3h，然后继续在余下 MEA 还原胺化的反应过程是乙醇胺先脱氢生 溶液中浸渍2h；经过两次浸渍的载体在箱式电阻炉 成醛，再与氨进行脱水反应生成乙二胺。由于中间 中600C下焙烧6h制得催化剂。 体胺比氨具有更高的反应活性，因此反应不可避免 l-3 催化剂活化及合成 乙二胺实验 地产生哌嗪、二亚乙基三胺、氨乙基哌嗪及羟乙基 催化剂在管式反应器中还原活化，经约2h将 哌嗪等多亚烷基多胺副产物，使得乙二胺的收率降 温度加热至250C并保持 1h，同时使H2和N2以6：1 低并导致产物分离困难。因此需要一种催化剂不仅 的气流通过反应管，继续加热到 350℃并恒温活化 对产物具有高选择性 ，并且保持 良好的胺化转化 3h。停止加热，保持通气流直至反应管冷却至室温 率。基于此，本文以Ni．c0双金属组分为基料，TiO2 为止，然后把活化的催化剂小心地转移到充满 N2 为载体，浸渍负载Cu和Re金属助剂，制备出一种 的瓶中储存备用。 混合金属催化剂。 称取定量的乙醇胺、液氨和催化剂投入高压反 应釜内，氨醇比5：1，催化剂的浓度 1．5％，反应压 1 实验部分 力 12MPa，反应温度 180C。反应完成后抽取样品 1．1 主要仪器及试剂 进行气相色谱