專利名稱：用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種用于烯烴胺化制備胺的催化劑，催化劑以硅鋁分子篩為母體，并經稀土元素交換改性。
現有技術中，早期的異丁烯直接胺化法制備叔丁胺，要求反應壓力高達近30MPa，這對設備有很高的要求，且動力消耗大。隨著對催化劑的不斷改進，異丁烯胺化的反應壓力有明顯的下降，如專利JP 96,20562所報道的，在含有貴金屬Ru、Os、Pd或Pt催化劑的存在下，異丁烯的胺化反應甚至可于常壓下進行。然而，其缺點是催化劑使用貴金屬為原料，催化劑本身的制造成本較高。
以下是本發明解決上述技術問題的技術方案一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g，分子篩先交換改性成H-分子篩，然后用改性元素交換改性，改性元素為Ce、La或Ga中的一種或兩種以上，催化劑中改性元素的重量百分含量為1～10％。
上述分子篩的硅鋁比最好為50～100；分子篩的比表面最好為300～500m2/g；分子篩的孔容最好為0.2～0.3mL/g；改性元素最好為Ce或La，催化劑中改性元素的重量百分含量最好為2～4％。
催化劑的制備可采用本技術領域所熟悉的改性硅鋁分子篩催化劑的制備方法，而以下制備過程是發明人所推薦的。
以硅鋁分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g。將硅鋁分子篩原粉與黏合劑γ-Al2O3混和研磨均勻，黏合劑γ-Al2O3用量為10～40％(wt.)。添加5％(wt.)HNO3水溶液研至泥狀，擠條成型，成型物經干燥、焙燒得硅鋁分子篩催化劑。
然后將上述硅鋁分子篩催化劑用NH4Cl水溶液交換、洗滌、熱處理得H-型硅鋁分子篩。H-型硅鋁分子篩再用所需的稀土金屬硝酸鹽或碳酸鹽浸漬并經熱處理即得改性硅鋁分子篩催化劑。
與現有技術相比，本發明的優點在于催化劑的制造成本相對較低，且采用該催化劑后，異丁烯直接胺化制叔丁胺可以在比較低的溫度下進行，從而使反應處于熱力學有利的區域，異丁烯的轉化率和叔丁胺的選擇性也比現有技術有所提高。
然后將上述硅鋁分子篩催化劑用NH4Cl水溶液交換、洗滌至用硝酸銀溶液檢測不到Cl-離子存在、然后用在空氣氛干燥、焙燒的方法進行熱處理得H-型硅鋁分子篩。H-型硅鋁分子篩再用所需的稀土金屬硝酸鹽或碳酸鹽浸漬約12小時，并用在空氣氛干燥、焙燒的方法進行熱處理即得改性硅鋁分子篩催化劑。各實施例具體用于進行交換改性的物料以及成品催化劑改性元素及其含量見表1。催化劑的評價以40～60目的硅鋁分子篩催化劑裝填Φ14mm的不銹鋼反應器，催化劑在500℃、N2氣流(N2空速350h-1)預處理1小時。控制反應溫度220℃左右、反應壓力0.09Mpa、異丁烯空速295h-1、異丁烯與氨進料摩爾比為1∶0.7～1∶1.5。C4混和氣與氨氣分別經流量計調節到所需流量，經緩沖器、混和器進六通閥，一路切換進色譜分析、一路進反應器。反應后的氣體，經六通閥一路切換進色譜分析，一路經冷凝接收器。胺類化合物冷凝接收，未凝氣體(NH3，C4混和氣)循環進催化反應器繼續反應。各實施例的催化劑評價數據見表2。表1.
表2.
權利要求
1.一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m2/g，孔容為0.1～0.4mL/g，分子篩先交換改性成H-分子篩，然后用改性元素交換改性，改性元素為Ce、La或Ga中的一種或兩種以上，催化劑中改性元素的重量百分含量為1～10％。
2.根據權利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的硅鋁比為50～100。
3.根據權利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的比表面為300～500m2/g。
4.根據權利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的分子篩的孔容為0.2～0.3mL/g。
5.根據權利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的改性元素為Ce或La。
6.根據權利要求1所述的用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，其特征在于所述的催化劑中改性元素的重量百分含量為2～4％。
全文摘要
一種用于由異丁烯直接胺化制叔丁胺的催化劑，該催化劑以硅鋁酸鹽分子篩為母體，其硅鋁比為30～300，比表面為100～800m
文檔編號B01J29/06GK1436597SQ02110799
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月7日 優先權日2002年2月7日
發明者金杏妹, 郭世卓, 黃佩玲 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司