[发明专利]用于加氢制备1-氨基蒽醌的催化剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂、制备方法及其应用，更具体地说涉及一种用于加氢制备1-氨基蒽醌的催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

蒽醌染料是除了偶氮染料以外用量最大的一类染料。它们具有两大主要优点：一是耐晒牢度优良，二是能产生鲜艳的颜色，在橙红、紫、蓝、绿，特别是蓝色等深色染料中，蒽醌染料占有无可取代的重要地位。而几乎所有的蒽醌染料都是蒽醌的α位羟基或氨基的衍生物。因为蒽醌环上α位羟基或氨基的氢与9，10位碳基形成氢键后，能使蒽醌的发色体系产生深色效应，提高发色强度。

1-氨基蒽醌在国际和国内市场都比较紧俏。著名1-氨基蒽醌生产厂家如德国Bayer公司采用氨水与1-硝基蒽醌在170-190℃于水中还原得1-氨基蒽醌。德国BASF则由1-羟基蒽醌为原料，以Na₂S₂O₄为还原剂，用氨水在90℃下高压氨解10h得到1-氨基蒽醌，产品含量较低，仅为45.6％。用氨解法成本低、三废少，但在氨解过程中易生成亚硝酸铵，影响工业化应用。日本川崎化成公司用精萘氧化得1,4-萘醌，再经硝化，与丁二烯缩合、闭环生成5-硝基-1,4,4a，9a-四氢蒽醌，再经氧化还原得1-氨基蒽醌，该法产品纯度高、质量好、污染小，是较为先进的合成方法。

国内普遍采用硫化碱还原法。一般用10％-20％的Na₂S溶液在95-100℃将1-硝基蒽醌还原成1-氨基蒽醌。用该法合成的1-氨基蒽醌杂质含量较高，需要复杂的纯化工序，其主要的精制方法有保险粉法、升华法、精馏法及硫酸法。

1-氨基蒽醌在染料工业中占有极其重要的地位。高品质的1-氨基蒽醌需求量与日俱增，目前国内的1-氨基蒽醌的生产大都由铁粉、硫化碱等还原来组织生产，存在工艺流程长、三废多，对环境污染大的缺点。1-硝基蒽醌催化加氢法合成具有收率高、产品质量好、环境友好等优点，是一条有发展前景的工艺路线。

1-硝基蒽醌加氢还原法一般采用液相加氢还原法，此法在国内外研究较多，但至今未能实现工业化，因此此技术一旦获得突破，将是世界上生产1-氨基蒽醌最为先进，最为领先的技术，它的意义不仅仅局限于此行业，还深刻地影响到相关行业。从传统的蒽醌染料工业以破坏环境为代价，带入真正的环境友好型工业发展新时代。

发明内容

本发明目的是提供一种加氢制备1-氨基蒽醌的催化剂，同时本发明还提供该催化剂的制备方法，另外本发明还提供该催化剂在1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌中的应用；使用本发明提供的催化剂生产1-氨基蒽醌，1-硝基蒽醌转化率高、1-氨基蒽醌选择性好，催化剂使用寿命长。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的用于加氢制备1-氨基蒽醌的催化剂，由活性组份和载体组成，其所述的活性组份为金属钯、铂、钌、铑中的一种或几种，所述的载体为具有平均中孔直径2～10nm的碳源，其中活性组份的重量含量为0.5～10％。

本发明的用于加氢制备1-氨基蒽醌的催化剂，其进一步的技术方案是所述的具有平均中孔直径2～10nm的碳源是以MCM-41、MCM-48或SBA-15为模板，以葡萄糖、蔗糖或糠醇为碳源，经500～800℃碳化处理而得，其中：

所述的MCM-41的制备方法为：将十六烷基三甲基溴化铵溶于40℃去离子水中，加入水玻璃，用HCl溶液调节混合物PH至10-12，搅拌均匀后置于反应釜中，于100℃下晶化48h，再经冷却、抽滤、洗涤、干燥后于540℃下焙烧6h，得MCM-41；

所述的MCM-48的制备方法为：将氢氧化钠溶解于去离子水中，加入十六烷基三甲基溴化铵，35℃溶解，再加入硅溶胶，搅拌均匀后置于不锈钢反应釜中，于100℃下晶化96h，再经冷却、抽滤，洗涤、干燥后于540℃下焙烧6h，得MCM-48；

所述的SBA-15的制备方法为：将P123溶于去离子水中，加入浓盐酸，搅拌至澄清，加入正硅酸乙酯，搅拌10min后转至35℃恒温水浴搅拌20h，将得到的白色胶体转至水热釜，100℃晶化24h，再经冷却、抽滤、洗涤、干燥后于540℃下焙烧6h，得SBA-15。