[发明专利]一种己内酰胺精制用加氢催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种己内酰胺精制用加氢催化剂及其制备方法。所述加氢催化剂包括活性组分和载体。其中，所述载体为经含氮化合物处理的活性炭，以及所述含氮化合物为选自尿素、氨基磺酸胍、氨气、氨基酸中的一种或两种以上的组合。根据本发明的己内酰胺精制用加氢催化剂耐酸碱能力强，具有较高的选择性和转化率，成本低廉，并且适用于固定床加氢装置中。此外，根据本发明的加氢催化剂的制备方法制备方法简单，易于工业化，催化剂在使用过程中操作简单，安全性高，生产消耗低，节约装置和占地空间。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种己内酰胺精制用加氢催化剂及其制备方法。

背景技术

己内酰胺为白色小叶片状结晶体，有薄荷香味，溶于水、石油烃、环己烯、苯、甲苯、乙醇、乙醚、四氢糠醛、二甲基甲酰胺和氯代烃。是一种重要的有机中间体，用于生产尼龙-6，进而用于生产高性能纤维及复合材料，在纺织、汽车、电子、机械等领域具有广泛的应用。己内酰胺的生产包括苯加氢制环己烷、环己烷氧化制环己酮、环己酮肟化制环己酮肟、环己酮肟重排转位生成己内酰胺等过程，在这些生产过程中，除己内酰胺以外，还会生成一些不饱和的副产物。这些不饱和副产物的物化性质与己内酰胺非常接近，难以通过萃取和蒸馏过程除去。而这些杂质的存在将影响己内酰胺聚合过程，直接关系到尼龙-6产品的质量，因此必须除去。己内酰胺加氢精制就是通过加氢过程使不饱和杂质饱和，使其物理性质与己内酰胺拉开差距，以便通过萃取和蒸馏过程将这些杂质除去。

参照国标GB13254-2017，己内酰胺成品的高锰酸钾吸收值(PAN)是一项关键指标，而精制过程的加氢工序是影响己内酰胺高锰酸钾吸收值的重要环节。

己内酰胺反应溶液加氢精制的催化剂，在近年来受到了广泛的关注。常用的的催化剂主要镍系催化剂。目前工业上的加氢装置主要以采用釜式反应为主，采用Raney Ni为催化剂，在釜式反应器中进行己内酰胺反应溶液加氢反应的研究。Raney Ni催化剂虽然廉价且易得，但是其稳定性差，暴露于干燥空气中易燃，因此在使用过程中比较危险，并且，Raney Ni催化剂的使用寿命较短。由于固定床反应评价装置对催化剂具有颗粒度及机械强度方面的要求，而Raney Ni催化剂普遍质软且为粉状，无法应用于固定床反应中，仅在釜式反应研究中得到应用。

此外，部分加氢装置采用固定床反应，加氢催化剂主要包括负载催化剂(如Ni/Al₂O₃等)和非晶态合金催化剂，但Ni/Al₂O₃负载催化剂存在容易粉化的缺陷，以及非晶态合金催化剂存在导致成品消光值升高的缺陷。

发明内容

[技术问题]

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种加氢效率更高，除杂质能力更强，且不影响己内酰胺成品其它指标，可以长周期应用的新型己内酰胺精制用加氢催化剂及其制备方法。

[技术方案]

根据本发明的一个方面，提供了一种己内酰胺精制用加氢催化剂，其包括：

活性组分；和

载体，

其中，基于所述加氢催化剂的总质量，所述活性组分质量百分含量可以为10％-40％，例如15％-25％，以及载体的质量百分含量可以为60％-90％，例如75％-85％。

所述活性组分可以为选自镍、铜、钴、锌、铁、锡、锰、钡、铝、铈、钼等元素中的一种或多种，优选地，所述活性组分可以为镍、铜、铈和/或钴。

所述载体为经含氮化合物处理的活性炭。其中，所述活性炭可以包括椰壳活性炭，其碘吸附值为500-1100，和果壳活性炭，其碘吸附值为500-900。

所述活性炭的比表面积可以为700m²/g至1350m²/g。