新型吗啉催化剂的研究

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随着我国石油化工行业的不断发展,吗啉已被广泛应用于橡胶、医药、农药、涂料等领域。是当前具有重要商业用途的精细石油化工产品之一。当前吗啉的生产工艺以DEG法(二甘醇法)为主,该工艺存在的主要问题是催化剂活性不高,本文探索了催化剂的制备方法及条件,研究并开发了高活性、高选择性和长寿命的新型吗啉催化剂。具体研究如下:1.采用沉淀法制备负载型镍基催化剂,以二甘醇合成吗啉的工艺进行催化剂性能评价并采用BET、XRD、SEM等多种检测手段系统地考察了载体、制备工艺条件等因素对吗啉催化剂性能的影响。载体对催化剂性能的影响的考察结果表明,载体Al2O3·3H2O经过高温预活化能有效地提高载体的比表面积及改变晶型结构,同时提高了催化活性。制备工艺的优化结果为:以Al2O3·3H2O(800℃/4 h)为载体,沉淀反应温度为60℃,溶液浓度为2.0 mol/L,沉淀剂过量10%,沉淀法制备催化剂于120℃干燥2个小时,400℃焙烧3个小时,还原温度为300℃条件下,催化剂反应活性最好,此时二甘醇转化率可达100%,吗啉收率达99.5%以上。2.以负载型镍基催化剂应用于二甘醇合成吗啉工艺,对合成工艺进行研究,最佳合成工艺为:反应温度215℃,反应压力2.00-2.20 MPa,催化剂用量0.8 wt%的条件下,反应2小时后,二甘醇转化率、吗啉的选择性和收率分别达到100%、99.5%和99.5%。在此条件下考察了催化剂寿命及其稳定性,催化剂稳定性试验表明,新型吗啉催化剂可以重复使用40次以上不发生明显活性下降。
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