[发明专利]一种延长芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂寿命的方法

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，特别公开了一种延长芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂寿命的方法。本发明利用加压CO₂与水形成的弱酸性水溶液与碱性相对较强的小分子有机胺反应成盐，去除4‑氨基二苯胺中的杂质，而4‑氨基二苯胺由于碱性较弱，难以在弱酸性水溶液中成盐，因此洗涤除杂过程基本没有损失；洗涤结束后减压，CO₂可回收使用，溶解有小分子铵盐的水溶液可循环使用，无废水产生。本发明的方法具有操作简便，原材料可循环利用，无三废排放，环保高效等特点，处理方法高度高度契合酮胺还原胺化反应特点，在不补加新鲜催化剂的条件下可大幅增加芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂的套用次数，显著降低了催化剂的消耗成本。

（一）技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，特别涉及一种延长芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂寿命的方法。

（二）背景技术

芳胺类橡胶抗氧剂是一种重要的橡胶抗氧剂品类，主要包含了IPPD、6PPD、7PPD等诸多品种，广泛应用于橡胶及轮胎行业。目前芳胺类橡胶抗氧剂主要以芳香胺与脂肪酮为原料，通过还原胺化反应进行生产。传统还原胺化法制备芳胺类橡胶抗氧剂的生产技术，普遍采用铜系催化剂作为加氢催化剂。该催化剂实为“借用”合成氨工业中B204、C207等CO低温变换催化剂，主要成分为CuO-ZnO-Al₂O₃，其最初研发以及后期的演变发展都并非为芳胺类橡胶抗氧剂的制备量身打造，更难以与还原烷基化反应特点相匹配，其主要存在问题有：（1）催化剂选择性差，酮羰基加氢副反应严重；（2）催化活性低致使反应条件苛刻；（3）活性组分流失导致“铜害”严重。

由于上述铜系催化工艺的弊端，使得传统铜系催化剂生产的低质芳胺类抗氧剂品质较差，且知名品牌的国际轮胎企业为避免轮胎铜害，限制使用铜系催化工艺生产的抗氧剂；与此同时，使用低质抗氧剂的轮胎产品其抗老化能力及使用寿命均大受影响，极大削弱了轮胎产品的竞争力，更威胁着广大驾驶员与乘客的生命安全。

为克服传统铜系催化剂加氢工艺的弊端，贵金属催化还原胺化反应制备芳胺类抗氧剂的工艺被研发。其中Pt/C和Pd/C催化剂被广泛应用。得益于铂系金属优良的加氢活性和反应选择性，对比铜系催化剂生产工艺，抗氧剂产品质量大幅提高且酮羰基加氢副反应得到有效抑制。但由于贵金属负载型催化剂成本高昂，其使用寿命直接关系到抗氧剂的生产成本。

因此，如何降低生产过程中催化剂中毒的风险，尽可能提高催化剂活性及循环套用次数，是贵金属催化芳胺类橡胶抗氧剂生产新工艺开发的关键。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种催化剂中毒风险低、催化剂活性高的延长芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂寿命的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种延长芳胺类抗氧剂制备用加氢催化剂寿命的方法，以4-氨基二苯胺为原料，包括如下步骤：

（1）将原料和水加入高压釜中，通入二氧化碳置换釜内空气后加压、升温搅拌洗涤，之后减压回收二氧化碳，混合料液静置分层，有机相输送至预先用氢气置换好的加氢反应釜中，水相留在高压釜中循环使用；

（2）向加氢反应釜中加入酮和催化剂，通入氢气加压、升温搅拌后反应；

（3）在加氢液过滤前，先向活性炭分散罐内加入酮和活性炭，在超声条件下使其形成分散均匀的悬浊液，将悬浊液压入精密过滤器，使活性炭再过滤芯表面形成均匀的薄碳层，精密过滤器的管路系统经氮气吹扫后，将加氢液送入精密过滤器过滤，过滤结束后，采用酮将催化剂反冲进加氢反应釜循环使用。