[发明专利]一种钯基催化剂及其在己二胺合成中的应用

说明书

本发明提供一种负载型钯催化剂，其特征在于，所述催化剂活性组分为金属钯，催化剂载体为硅藻土；钯的担载量为0.1wt％‑20wt％，通过以己二酰胺为原料，采用钯基催化剂，在低压条件下加氢制备了己二胺，该方法合成方法简单，反应过程温和，能够大幅度的降低设备成本，减少后续的提纯处理，相比现有工艺，己二酰胺制备己二胺技术有明显的优势。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及钯基催化剂在己二胺合成中的应用。

背景技术

己二胺常温下是白色片状结晶体，有氨臭，可燃，在水中的溶解度较小，不易溶于常见的有机溶剂中，如，乙醇、乙醚及苯等；己二胺的主要用途是用来和己二酸中和反应生产尼龙66产品，和葵二酸反应生产尼龙610产品，然后制成各种尼龙树脂、尼龙纤维和工程塑料产品，是合成材料中难得的中间体。己二胺也用于合成二异氰酸酯；以及用作脲醛树脂、环氧树脂等的固化剂、有机交联剂等。

传统的己二胺生产工艺路线主要有己二腈加氢工艺，丁二烯直接氰化法，己内酰胺法制己二胺，己二醇法制备己二胺。其中丁二烯直接氰化法是一种早期的己二胺生产工艺，曾广泛应用于八十年代，目前采用这种工艺制备己二胺的装置早已为数不多，是一种淘汰掉的工艺。丁二烯直接氰化法主要是讲1,3-丁二烯与氢氰酸发生氰化反应后，再进行加氢反应生成己二胺。

己内酰胺法制己二胺的工艺相对复杂，其主要反应机理与己二腈加氢反应原理是相同的。己内酰胺法制己二胺工艺选用己内酰胺作为主要原料，选用磷酸盐作为主要的催化剂。使己内酰胺与氨在催化剂作用下，产生氨基己腈。随后对氨基己腈进行深度加氢处理最终得到己二胺。这种工艺的收率极高，同时要求的反应条件也极为苛刻，反应温度高达350℃。己内酰胺法制己二胺工艺中所用的反应原料己内酰胺的价格极其昂贵并且数量稀少，因此该生产并没有推广应用。

在一定温度、压力下，通过催化剂的催化，己二腈可以与氢气发生加成反应，生成己二胺。该反应拥有较高的反应收率，产生的己二胺浓度较高。在反应过程中会产生少许杂质，其主要成分是加成反应的中间产物醛亚胺。该方法分为低压法和高压法。其中高压法根据所用催化剂的不同，主要分为两种。一种是利用钴-铜催化剂，反应温度为100～135℃，反应压力为60～65Mpa；另一种是利用铁基催化剂，反应温度为100～180℃，反应压力为30～35Mpa。因为高压法工艺的反应温度较高，反应压力要求很大，所以造成反应设备的所需的投资较高，且生产过程中因高温高压操作，安全风险也较高。低压法通常采用镍为催化剂，选用乙醇作为反应溶剂，先用强碱性物质作为催化剂助剂，是反应在碱性的环境中进行，提高催化剂的活性。低压法生产时，反应温度为60～100℃，压力1.8～3.0Mpa，对设备的要求不高，大大降低了建设成本及设备投资。低压法的弊端就是，由于反应条件较为宽松，造成反应中会产生较多的副产物及中间产物，必须附加分离提纯过程，才可以保证产品的纯度。因此。低压法增加了分离提纯的成本，所以寻找新的合成路径生产己二胺势在必行。

发明内容

本项目通过以己二酰胺为原料，采用钯基催化剂，在低压条件下加氢制备了己二胺，该方法合成方法简单，反应过程温和，能够大幅度的降低设备成本，减少后续的提纯处理，相比现有工艺，己二酰胺制备己二胺技术有明显的优势。

具体采用如下技术方案：

本发明一方面提供一种负载型钯催化剂，所述催化剂活性组分为金属钯，催化剂载体为硅藻土；钯的担载量为0.1wt％-20wt％，优选为1wt％-5wt％。

本发明另一方面提供一种上述负载型钯催化剂的制备方法，所述方法步骤为：

(1)将保护剂和钯盐分别溶解于水中，混合搅拌0.5-8小时得到混合溶液；

(2)将还原剂溶解于0-4℃冰水中，然后加入到上述混合溶液中，继续搅拌0.5-5小时，得到溶胶；

(3)将催化剂载体加入到上述溶胶中，搅拌0.5-6小时后，用去离子水洗涤至中性，干燥，焙烧，得到钯基催化剂；