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1、(10)申请公布号 CN 103071534 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103071534 A *CN103071534A* (21)申请号 201210594063.5 (22)申请日 2012.12.31 B01J 31/26(2006.01) C07C 213/08(2006.01) C07C 215/08(2006.01) (71)申请人 浙江江山化工股份有限公司 地址 324100 浙江省衢州市江山市景星东路 38 号 申请人 浙江工业大学 (72)发明人 饶金土 陈爱民 肖晓辉 胡军 毛正余 (74)专利代理机构 杭州天正专利事务所有限公 司 33201 。
2、代理人 黄美娟 王兵 (54) 发明名称 一种用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物 的催化剂及其应用 (57) 摘要 本发明提供了一种用于催化合成 N- 甲基乙 醇胺类化合物的催化剂及其制备方法, 该类催化 剂采以介孔 Al2O3为载体, 碱金属盐对其修饰后与 三苯基膦的有机溶液浸渍、 烘干得到, 催化剂中, 三苯基膦、 碱金属元素、 铝元素的物质的量之比为 1:2.57.5:4.59.3。该催化剂具有制备简单、 分 散性能良好、 比表面积大、 使用寿命长等特点。使 用该催化剂用于 N 甲基乙醇胺类有机胺 (MMEA、 DMEA) 反应, 转化率高、 选择性良好。 (51)Int.Cl. 权。
3、利要求书 1 页 说明书 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 (10)申请公布号 CN 103071534 A CN 103071534 A *CN103071534A* 1/1 页 2 1. 一种用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂, 其特征在于所述催化剂以介 孔 -Al2O3, 负载有碱金属氧化物和三苯基膦, 所述催化剂中, 三苯基膦、 碱金属元素、 铝元 素的物质的量之比为 1:2.57.5:4.59.3 ; 所述碱金属元素为钾、 铷或铯。 2. 如权利要求 1 所述的催化剂的制备方法, 其特征在于所述方法为 : (1。
4、) 以介孔 -Al2O3颗粒为载体 A, 以 0.52.2mol/L 的碱金属盐的水溶液为浸渍液 A, 将载体 A 完全浸没于浸渍液 A 中, 2080下浸渍 640h, 然后将全部浸渍液 A 和载体 A 于 80150温度下干燥 38h, 再于空气气氛, 400600温度下煅烧 210 小时, 制得负载碱金 属的 - Al2O3颗粒 ; (2) 以负载碱金属的 - Al2O3颗粒为载体 B, 以 0.82.0mol/L 的三苯基磷的乙醇溶液 为浸渍液 B, 将载体 B 完全浸没于浸渍液 B 中, 2080下浸渍 1040h, 然后将全部浸渍液 B 和载体B于100150温度下干燥210h, 。
5、再于空气气氛, 200350温度下活化210h, 制得 负载碱金属 - 三苯基膦的 - Al2O3颗粒, 即为所述用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物 的催化剂 ; 所 述 催 化 剂 中,三 苯 基 膦、碱 金 属 元 素、铝 元 素 的 物 质 的 量 之 比 为 1:2.57.5:4.59.3 ; 所述浸渍液A是按照碱金属元素与载体A中铝元素的物质的量之比计算出碱金属盐的 理论用量, 将理论用量的碱金属盐溶于水配制得到 0.52.2mol/L 的碱金属盐的水溶液, 即 为浸渍液 A ; 所述浸渍液B是按照三苯基膦与载体A中铝元素的物质的量之比计算出三苯基膦的理 论用量, 将理论用量的三。
6、苯基膦溶于乙醇配制得到 0.82.0mol/L 的三苯基磷的乙醇溶液, 即为浸渍液 B ; 所述碱金属盐为钾盐、 铷盐或铯盐。 3. 如权利要求 2 所述的方法, 其特征在于所述碱金属盐为硝酸钾、 硫酸钾、 碳酸钾、 硝 酸铷、 硫酸铷、 碳酸铷、 碳酸铯、 硫酸铯或硝酸铯。 4. 如权利要求 1 所述的催化剂在催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物中的应用, 其特征 在于所述应用的方法为 : 在固定床反应器中加入所述催化剂, 按乙醇胺、 甲醇的物质的量之 比为 1:2035 通入混合原料进行反应, 空速 : 80150h-1; 反应温度 : 130165 ; 反应压力 : 44.8MPa ; 所。
7、得催化产物经精馏分离分别得到 N- 甲基一乙醇胺和 N,N- 二甲基一乙醇胺。 权 利 要 求 书 CN 103071534 A 2 1/8 页 3 一种用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂及其 应用 技术领域 0001 本发明涉及一种用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂及其制备方法和 应用。 背景技术 0002 N- 甲基一乙醇胺 (N-methyl monoethanolamine, MMEA) 和 N,N- 二甲基一乙醇胺 (N,N-dimethyl aminoethanol, DMEA) 都是基本的化工、 制药原料, 被广泛应用于制造聚氨 酯泡沫 涂料、 油漆、 油。
8、墨 , 水溶性涂料树脂合成 , 聚氨酯涂料 , 树脂, 水处理剂, 气体处理 剂, 离子交换树脂等化工产品。另外, 还可以作为杀虫剂、 乳化剂、 织物助剂的半成品、 抗肿 瘤药物盐酸氮芥的中间体、 胺基甲酸酯涂料的催化剂、 纤维助剂等, 同时, 也是油漆的一种 促干剂。 0003 采用乙醇胺甲基化制备 MMEA、 DMEA 产品, 在国内外均已有所报道, 如巴基斯坦 Ahmed Ali 等人 (Asian Journal of Chemistry 2011, Vol( 23) : 5411-5418) 使用 ZnCl2、 NaBH4作为催化剂利用乙醇胺和甲醇合成出 MMEA、 DMEA 产品,。
9、 但是收率仅有 72%, 且反应时 间较长。日本 Takeuchi 等人 (Journal of Physical Organic Chemistry, 1995, Vol(8) 2 : 121-127) 以改性的 H- 分子筛作为催化剂, 以苯为溶剂, 用乙醇胺和甲基重氮盐为原料 也合成出MMEA、 DMEA产品, 两者的综合收率虽然能达到85%以上, 但是由于原料甲基重氮盐 不稳定易发生副反应, 杂质种类偏多, 分离起来比较困难, 而且难于应用于连续反应。综上 所述, 使用目前催化剂用于制备 N- 甲基乙醇胺系列产品存在收率和选择性都较低等问题, 因此, 寻找适合 N- 甲基乙醇胺催化合成。
10、的催化剂具有重要的意义。 发明内容 0004 本发明目的是提供一种具有高表面、 含孔结构的有机 - 无机杂化介孔催化剂及其 制备方法。 0005 本发明目的是提供一种用于制备 N- 甲基乙醇胺类有机胺产品 (MMEA、 DMEA) 的催 化剂。 0006 本发明采用的技术方案是 : 0007 一种用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂, 其特征在于所述催化剂以 介孔 -Al2O3, 负载有碱金属氧化物和三苯基膦, 所述催化剂中, 三苯基膦、 碱金属元素、 铝 元素的物质的量之比为 1:2.57.5:4.59.3 ; 所述碱金属元素为钾、 铷或铯。 0008 本发明还提供所述用于催化合成。
11、 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂的制备方法, 所述方法为 : 0009 (1) 以介孔 -Al2O3颗粒为载体 A, 以 0.52.2mol/L 的碱金属盐的水溶液为浸渍 液 A, 将载体 A 完全浸没于浸渍液 A 中, 2080下浸渍 640h, 然后将全部浸渍液 A 和载体 A 于 80150温度下干燥 38h, 再于空气气氛, 400600温度下煅烧 210 小时, 制得负载 说 明 书 CN 103071534 A 3 2/8 页 4 碱金属的 -Al2O3颗粒, 可记为 M-Al2O3; 0010 (2) 以负载碱金属的 -Al2O3颗粒为载体 B, 以 0.82.0mol/L 的。
12、三苯基磷的乙醇 溶液为浸渍液 B, 将载体 B 完全浸没于浸渍液 B 中, 2080下浸渍 1040h, 然后将全部浸渍 液B和载体B于100150温度下干燥210h, 再于空气气氛, 200350温度下活化210h, 制得负载碱金属 - 三苯基膦的 -Al2O3颗粒, 可记为 PPh3-M-Al2O3, 即为所述用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物的催化剂 ; 0011 所 述 催 化 剂 中, 三 苯 基 膦、 碱 金 属 元 素、 铝 元 素 的 物 质 的 量 之 比 为 1:2.57.5:4.59.3 ; 0012 所述浸渍液A是按照碱金属元素与载体A中铝元素的物质的量之比计算出碱。
13、金属 盐的理论用量, 将理论用量的碱金属盐溶于水配制得到 0.52.2mol/L 的碱金属盐的水溶 液, 即为浸渍液 A ; 0013 所述浸渍液B是按照三苯基膦与载体A中铝元素的物质的量之比计算出三苯基膦 的理论用量, 将理论用量的三苯基膦溶于乙醇配制得到 0.82.0mol/L 的三苯基磷的乙醇 溶液, 即为浸渍液 B ; 0014 所述碱金属盐为钾盐、 铷盐或铯盐。 0015 进一步, 所述碱金属盐优选为硝酸钾、 硫酸钾、 碳酸钾、 硝酸铷、 硫酸铷、 碳酸铷、 碳 酸铯、 硫酸铯或硝酸铯, 更优选为硝酸钾、 硝酸铷或硝酸铯。 0016 所述负载碱金属的-Al2O3颗粒以及负载碱金属-三。
14、苯基膦的-Al2O3颗粒中的 碱金属, 是指碱金属元素, 而不是指纯的碱金属单质, 碱金属元素在催化剂中实际上以氧化 物的形式呈现。 0017 本发明所述的为介孔 Al2O3颗粒载体通常为 830mm 的球形颗粒, 孔径为 1030nm。 0018 所述步骤 (1) 中, 所述碱金属盐的水溶液的浓度优选为 0.82.0mol/L。 0019 所述步骤 (1) 中, 所述浸渍的温度优选为 2545, 浸渍时间优选为 1020h。干燥 温度优选为 100150, 干燥时间优选为 48h。所述煅烧的温度优选为 450550, 煅烧时 间优选为 510h。所述煅烧升温的速度优选为 810 /min。 。
15、0020 所述步骤 (2) 中, 所述三苯基磷的乙醇溶液的浓度优选为 0.82.0mol/L。 0021 所述步骤 (2) 中, 浸渍的温度优选为 2545, 浸渍时间优选为 1020h。所述干燥 温度优选为 100120, 干燥时间优选为 58h。所述活化温度优选为 250320, 活化时间 优选为 410h。 0022 本发明提供的催化剂可应用于催化合成 N- 甲基乙醇胺类化合物, 所述 N- 甲基乙 醇胺类化合物为 N- 甲基一乙醇胺 (简称 MMEA) 和 N,N- 二甲基一乙醇胺 (简称 DMEA) 。 0023 液相乙醇胺甲基化法可以在流化床反应器和固定床反应器中进行, 具体方法为。
16、 : 在固定床反应器中加入所述催化剂, 按乙醇胺、 甲醇的物质的量之比为1:2035 (优选1:29) 通入混合原料进行反应, 空速 : 80150h-1; 反应温度 : 130165(优选 150162) ; 反应 压力 : 44.8MPa(优选 44.5MPa) ; 所得催化产物经精馏分离分别得到 N- 甲基一乙醇胺和 N,N- 二甲基一乙醇胺。 0024 所得催化产物经精馏分离可以常压精馏分离或减压精馏分离, 工业中常用减压精 馏分离以降低精馏温度。较为优选的, 所得催化产物可如下分离 : 所得催化产物通入脱醇 塔, 侧线进料, 蒸馏脱醇回收甲醇, 塔釜温度 130140, 塔体压力为 。
17、0.10.2MPa, 脱醇塔的 说 明 书 CN 103071534 A 4 3/8 页 5 塔釡液通入闪蒸塔, 侧线进料, 闪蒸塔的塔体真空度在 -0.09-0.098MPa, 除去水份和低沸 点轻组分杂质, 闪蒸塔的塔釜液通入一级精馏塔, 侧线进料, 塔釜温度 145160, 塔顶温度 为120130, 塔内真空度-0.0.90-0.095MPa, 收集一级精馏塔的塔顶组分得到N-甲基一 乙醇胺 ; 0025 一级精馏塔的塔底组分进入二级精馏塔, 侧线进料, 二级精馏塔的塔釜温度 155165 , 塔顶温度为 8595, 塔内真空度 -0.0.95 -0.098MPa, 收集二级精馏塔的塔。
18、 顶组分即得到二甲基一乙醇胺。 0026 这是本领域技术人员公知的精馏分离方法。 0027 本发明的有益效果在于 : 本发明提供的催化剂制备简单、 分散性能良好、 比表面积 大、 使用寿命长。采用本发明提供的催化剂及相应的乙醇胺甲基化法制备 MMEA、 DMEA 产品, 转化率高、 选择性好、 原料单耗比较低。 具体实施方式 : 0028 下面以具体实施例来对本发明做进一步说明, 但本发明的保护范围不限于此。 0029 实施例 1 : 0030 制备 PPh3-Cs-Al2O3催化剂 0031 称量 23.5g 介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 500ml, 0.5mol/L CsNO3水溶液中,。
19、 使 CsNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 20下浸渍 40h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍液 和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 80, 干燥时间为 8h, 得到固体混合物。在空气 气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 400, 煅烧时间为 10 小时, 煅烧升温速度为 8 /min, 冷却取出得到 Cs-Al2O3均匀颗粒。将所述均匀颗粒完全浸没于 120mL, 0.8mol/L的PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度20, 浸渍时间为40h, 将浸渍混合物 放入干燥箱中干燥, 干燥箱温度为 100, 所述干燥时间为 10h。取出放入高温炉中活化, 。
20、高 温炉温度为 200, 空气气氛下活化 10h, 得到催化剂 PPh3-Cs-Al2O3, 其中 P : Cs : Al 摩尔比 为 1:2.7:4.8, 比表面积为 364m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 13mm。 0032 PPh3-Cs-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0033 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 反应器为 并排 31mm 的石英管, 长为 600mm, 装填量为 0.05L。升高温度至 150, 压力升高到 4.3MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:20 的摩尔比例将反应混合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催。
21、 化反应产物经气相色谱分析 N- 甲基一乙醇胺和 N,N- 二甲基一乙醇胺的总收率为 88.1%, 选择性达到 89.4%。所得催化反应产物可通入脱醇塔, 侧线进料, 蒸馏脱醇回收甲醇, 塔 釜温度 130140, 塔体压力为 0.10.2MPa, 脱醇塔的塔釡液通入闪蒸塔, 侧线进料, 闪 蒸塔的塔体真空度在 -0.09-0.098MPa, 除去水份和低沸点轻组分杂质, 闪蒸塔的塔釜 液通入一级精馏塔, 侧线进料, 塔釜温度 145160, 塔顶温度为 120130, 塔内真空 度 -0.0.90-0.095MPa, 收集一级精馏塔的塔顶组分得到 N- 甲基一乙醇胺 ; 0034 一级精馏塔。
22、的塔底组分进入二级精馏塔, 侧线进料, 二级精馏塔的塔釜温度 155165 , 塔顶温度为 8595, 塔内真空度 -0.0.95 -0.098MPa, 收集二级精馏塔的塔 顶组分即得到二甲基一乙醇胺。 0035 实施例 2 : 说 明 书 CN 103071534 A 5 4/8 页 6 0036 制备 PPh3-Cs-Al2O3催化剂 0037 称量 122g 的介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 800mL, 2.2mol/L CsNO3水溶液中, 使 CsNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 80下浸渍 40h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍 液和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度。
23、为 150, 干燥时间为 3h, 得到固体混合物。在空 气气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 600, 煅烧时间为 10 小 时, 煅烧升温速度为 10 /min, 冷却取出得到均匀颗粒 Cs-Al2O3。将所述均匀颗粒完全浸 没于 130mL, 2.0mol/L PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度 80, 浸渍时间为 40h, 取出放入 干燥箱中干燥, 干燥箱温度为 150, 所述干燥时间为 10h。取出放入高温炉中活化, 高温 炉温度为 350, 空气气氛下活化 10h, 得到催化剂 PPh3-Cs-Al2O3, 其中 P : Cs : Al 摩尔比为 1:7.1。
24、:9.2, 比表面积为 253m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 21mm。 0038 PPh3-Cs-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0039 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.05L。升高温度至 155, 压力升高到 4.2MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:20 的摩尔比例将反应混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 92.3%, 选择性达到 95.6%。 0040 实施例 3 : 0041 制备 PPh3-Cs-Al2O3催化剂 004。
25、2 称量 28.9g 介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 1000ml, 0.5mol/LCsNO3水溶液中, 使 CsNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 70下浸渍 6h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍液 和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 140, 干燥时间为 3.5h, 得到固体混合物。在空 气气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 500, 煅烧时间为 5 小时, 煅烧升温速度为 10 /min, 冷却取出得到 Cs-Al2O3均匀颗粒。将所述均匀颗粒完全浸没 于 120mL, 0.8mol/L 的 PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度 20, 浸渍时间为。
26、 40h, 取出放入 干燥箱中干燥, 干燥箱温度为 100, 所述干燥时间为 10h。取出放入高温炉中活化, 高温 炉温度为 200, 空气气氛下活化 10h, 得到催化剂 PPh3-Cs-Al2O3, 其中 P : Cs : Al 摩尔比为 1:5.5:5.9, 比表面积为 297m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 26mm。 0043 PPh3-Cs-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0044 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.06L。升高温度至 160, 压力升高到 4.3MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:29 的摩尔比例将反应。
27、混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 93.7%, 选择性达到 94.4%。 0045 实施例 4 0046 按照实施例 1 的方法, 仅改变原料用量, 介孔 -Al2O3颗粒 44.8g, CsNO3水溶液浓 度 1.6mol/L, 360mL, PPh3的乙醇溶液浓度 0.8mol/L, 200mL。其他反应条件都同实施例 1, 制得催化剂 PPh3-Cs-Al2O3, 其中 P : Cs : Al 摩尔比为 1:3.6:5.5。利用 PPh3-Cs-Al2O3催化剂 制备 MMEA 和 DMEA。
28、 的方法同实施例 1, 所得结果见下表 1。 0047 实施例 5 0048 按照实施例 1 的方法, 仅改变原料用量, 介孔 -Al2O3颗粒 100.5g, CsNO3水溶液 浓度1.8mol/L, 920mL, PPh3的乙醇溶液浓度0.9mol/L, 300mL。 其他反应条件都同实施例1, 说 明 书 CN 103071534 A 6 5/8 页 7 制得催化剂 PPh3-Cs-Al2O3, 其中 P : Cs : Al 摩尔比为 1:6.2:7.3。利用 PPh3-Cs-Al2O3催化剂 制备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 1, 所得结果见下表 1。 0049 表 1 :。
29、 P : Cs : Al 不同摩尔比下 MMEA、 DMEA 的收率和选择性 0050 P : Cs : Al 摩尔比MMEA、 DMEA 总收率 (%)选择性 (%) 实施例 11:2.7:4.888.189.4 实施例 41:3.6:5.586.392.2 实施例 31:5.5:5.993.794.4 实施例 51:6.2:7.391.793.2 实施例 :21:7.1:9.292.395.6 0051 实施例 6 : 0052 制备 PPh3-K-Al2O3催化剂 0053 称量 87.5g 介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 620ml, 1.6mol/L KNO3水溶液中, 使 KNO3水。
30、 溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 70下浸渍 12h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍液和 浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 130, 干燥时间为 5h, 得到固体混合物。在空气气 氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 480, 煅烧时间为 7 小时, 煅烧 升温速度为9/min, 冷却取出得到K-Al2O3均匀颗粒。 将所述均匀颗粒完全浸没于200mL, 1.5mol/L 的 PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度 60, 浸渍时间为 10h, 取出放入干燥箱中 干燥, 干燥箱温度为 130, 所述干燥时间为 5h。取出放入高温炉中活化, 高温炉温度为 250, 空。
31、气气氛下活化 6h, 得到催化剂 PPh3-K-Al2O3, 其中 P : K : Al 摩尔比为 1:3.3:5.7, 比 表面积为 312m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 15mm。 0054 PPh3-K-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0055 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.04L。升高温度至 162, 压力升高到 4.8MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:25 的摩尔比例将反应混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 80.4%,。
32、 选择性达到 85.4%。 0056 实施例 7 : 0057 制备 PPh3-K-Al2O3催化剂 0058 称量 78.5g 的介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 750mL, 1.8mol/L KNO3水溶液中, 使 KNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 80下浸渍 40h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍液 和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 150, 干燥时间为 3h, 得到固体混合物。在空气 气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 600, 煅烧时间为 10 小时, 煅烧升温速度为 10 /min, 冷却取出得到均匀颗粒 K-Al2O3。将所述均匀颗粒完。
33、全浸没于 250mL, 0.8mol/L PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度80, 浸渍时间为40h, 取出放入干燥箱 中干燥, 干燥箱温度为 150, 所述干燥时间为 10h。取出放入高温炉中活化, 高温炉温度为 说 明 书 CN 103071534 A 7 6/8 页 8 350, 空气气氛下活化 10h, 得到催化剂 PPh3-K-Al2O3, 其中 P : K : Al 摩尔比为 1:6.9:7.7, 比表面积为 227m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 33mm。 0059 PPh3-K-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0060 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英。
34、管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.05L。升高温度至 155, 压力升高到 4.2MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:20 的摩尔比例将反应混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 79.3%, 选择性达到 85.7%。 0061 实施例 8 : 0062 制备 PPh3-K-Al2O3催化剂 0063 称量 91.8g 介孔 -Al2O3颗粒浸渍在 1130ml, 2.2mol/L KNO3水溶液中, 使 KNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并在 60下浸渍 11h, 使溶液充分混合均匀。。
35、将全部浸渍液 和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 110, 干燥时间为 6h, 得到固体混合物。在空气 气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 550, 煅烧时间为 7 小时, 煅烧升温速度为 9 /min, 冷却取出得到 K-Al2O3均匀颗粒。将所述均匀颗粒完全浸没于 500mL, 0.8mol/L的PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度50, 浸渍时间为10h, 取出放入干燥 箱中干燥, 干燥箱温度为 115, 所述干燥时间为 5h。取出放入高温炉中活化, 高温炉温度 为310, 空气气氛下活化5h, 得到催化剂PPh3-K-Al2O3, 其中P : K : Al摩。
36、尔比为1:6.2:4.5, 比表面积为 312m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 15mm。 0064 PPh3-K-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0065 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.04L。升高温度至 162, 压力升高到 4.8MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:25 的摩尔比例将反应混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 85.7%, 选择性达到 87.2%。 0066 实施例 9 0067 按照实施例 6 的方法, 仅改变原料。
37、用量, 介孔 -Al2O3颗粒 50g, KNO3水溶液浓度 1.3mol/L, 500mL, PPh3的乙醇溶液浓度 1.4mol/L, 160mL。其他反应条件都同实施例 1, 制 得催化剂 PPh3-K-Al2O3, 其中 P : K : Al 摩尔比为 1:2.8:4.4。利用 PPh3-K-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 6, 所得结果见下表 2。 0068 实施例 10 0069 按照实施例 6 的方法, 仅改变原料用量, 介孔 -Al2O3颗粒 115g, KNO3水溶液浓度 1.9mol/L, 950mL, PPh3的乙醇溶液浓度 1.6mol/L。
38、, 150mL。其他反应条件都同实施例 1, 制 得催化剂 PPh3-K-Al2O3, 其中 P : K : Al 摩尔比为 1:7.3:9.4。利用 PPh3-K-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 6, 所得结果见下表 2。 0070 表 2 : P : K : Al 不同摩尔比下 MMEA、 DMEA 的收率和选择性 0071 P : K : Al 摩尔比MMEA、 DMEA 总收率 (%)选择性 (%) 实施例 91:2.8:4.480.182.6 说 明 书 CN 103071534 A 8 7/8 页 9 实施例 61:3.3:5.780.485.4 实施。
39、例 81:6.2:4.585.787.2 实施例 71:6.9:7.779.385.7 实施例 101:7.3:9.483.884.1 0072 实施例 11 : 0073 制备 PPh3-Rb-Al2O3催化剂 0074 称量80.1g介孔-Al2O3颗粒浸渍在880ml, 1.4mol/L RbNO3水溶液中, 使RbNO3水 溶液刚好没过-Al2O3颗粒并在35下浸渍12h, 使溶液充分混合均匀。 将全部浸渍液和浸 渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 110, 干燥时间为 5h, 得到固体混合物。在空气气氛 下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 550, 煅烧时间为 9。
40、 小时, 煅烧升 温速度为 9 /min, 冷却取出得到 Rb-Al2O3均匀颗粒。将所述均匀颗粒完全浸没于 250mL, 1.2mol/L 的 PPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度 55, 浸渍时间为 15h, 取出放入干燥箱中 干燥, 干燥箱温度为 120, 所述干燥时间为 7h。取出放入高温炉中活化, 高温炉温度为 300, 空气气氛下活化 4h, 得到催化剂 PPh3-Rb-Al2O3, 其中 P : Rb : Al 摩尔比为 1:4.1:5.2, 比表面积为 294m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 17mm。 0075 PPh3-Rb-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0。
41、076 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.06L。升高温度至 155, 压力升高到 4.2MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:25 的摩尔比例将反应混 合物送入反应器中, 空速 : 100h-1, 催化反应产物经气相色谱分析N-甲基一乙醇胺和N,N-二 甲基一乙醇胺的综合收率为 81.5%, 选择性达到 84.3%。 0077 实施例 12 : 0078 制备 PPh3-Rb-Al2O3催化剂 0079 称量175g的介孔-Al2O3颗粒浸渍在1250mL, 2.2mol/L RbNO3水溶液中, 使RbNO3 水溶液刚好没过 -Al2O3颗粒并。
42、在 80下浸渍 40h, 使溶液充分混合均匀。将全部浸渍 液和浸渍物放入烘箱中干燥, 烘箱的温度为 150, 干燥时间为 3h, 得到固体混合物。在空 气气氛下, 将所得的固体混合物放入高温炉中煅烧, 煅烧温度为 600, 煅烧时间为 10 小 时, 煅烧升温速度为 10 /min, 冷却取出得到均匀颗粒 Rb-Al2O3。将所述均匀颗粒完全浸 没于 320mL, 1.6mol/LPPh3的乙醇溶液中浸渍, 浸渍温度 80, 浸渍时间为 40h, 取出放入 干燥箱中干燥, 干燥箱温度为 150, 所述干燥时间为 10h。取出放入高温炉中活化, 高温 炉温度为 350, 空气气氛下活化 10h,。
43、 得到催化剂 PPh3-Rb-Al2O3, 其中 P : Rb : Al 摩尔比为 1:5.4:6.7, 比表面积为 231m2/g, 催化剂颗粒平均直径为 33mm。 0080 PPh3-Rb-Al2O3催化剂制备 MMEA 和 DMEA 0081 在固定床反应器中内径为 31mm 的石英管中加入上述制备的催化剂, 装填量为 0.05L。升高温度至 155, 压力升高到 4.2MPa, 按乙醇胺 : 甲醇 =1:20 的摩尔比例将反应 混合物送入反应器中, 反应结果 N- 甲基一乙醇胺和 N,N- 二甲基一乙醇胺的综合收率为 82.7%, 选择性达到 83.9%。 说 明 书 CN 1030。
44、71534 A 9 8/8 页 10 0082 实施例 13 0083 按照实施例 11 的方法, 仅改变原料用量, 介孔 -Al2O3颗粒 34g, RbNO3水溶液浓 度 0.75mol/L, 500mL, PPh3的乙醇溶液浓度 0.9mol/L, 180mL。其他反应条件都同实施例 1, 制得催化剂 PPh3-Rb-Al2O3, 其中 P : Rb : Al 摩尔比为 1:2.3:4.1。利用 PPh3-Rb-Al2O3催化剂 制备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 11, 所得结果见下表 3。 0084 实施例 14 0085 按照实施例 11 的方法, 仅改变原料用量, 介孔。
45、 -Al2O3颗粒 112g, RbNO3水溶液浓 度 2mol/L, 900mL, PPh3的乙醇溶液浓度 1.2mol/L, 220mL。其他反应条件都同实施例 1, 制 得催化剂 PPh3-Rb-Al2O3, 其中 P : Rb : Al 摩尔比为 1:6.7:8.3。利用 PPh3-Rb-Al2O3催化剂制 备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 11, 所得结果见下表 3。 0086 实施例 15 0087 按照实施例 11 的方法, 仅改变原料用量, 介孔 -Al2O3颗粒 102g, RbNO3水溶液浓 度1.8mol/L, 920mL, PPh3的乙醇溶液浓度1.5mol/。
46、L, 150mL。 其他反应条件都同实施例1, 制 得催化剂 PPh3-Rb-Al2O3, 其中 P : Rb : AlP : Cs : Al 摩尔比为 1:7.3:9.0。利用 PPh3-Rb-Al2O3 催化剂制备 MMEA 和 DMEA 的方法同实施例 11, 所得结果见下表 3。 0088 表 3 : P : Rb : Al 不同摩尔比下 MMEA、 DMEA 的收率和选择性 0089 P : Rb : Al 摩尔比MMEA、 DMEA 总收率 (%)选择性 (%) 实施例 131:2.3:4.177.480.3 实施例 111:4.1:5.281.584.3 实施例 121:5.4:6.782.783.9 实施例 141:6.7:8.385.786.5 实施例 151:7.3:9.084.388.7 说 明 书 CN 103071534 A 10 。