醇类还原胺化工艺研究

发布时间：2020-06-24 18:02

【摘要】：随着石油化工的飞速发展,以乙二胺为代表的胺类产品在市场的需求越来越大,有很大的发展潜力。乙醇胺临氢胺化工艺是目前合成乙二胺的主流工艺,是清洁工艺,但存在共同的缺点是均需在15 MPa以上的合成压力,在此背景下,我们想要开发出高选择性胺化催化剂,使反应条件更温和,适应现有有机胺装置的改造应用。(1)胺化催化剂的制备是本实验的研究重点之一。以经化学改性及晶型转换后形成的CaO/Al_2O_3复合物为载体,选用CuO和NiO为胺化催化剂的活性组分,并对催化剂组成进行了优化。(2)通过对硝酸盐浸渍法和氨络合物浸渍法的筛选和配方优化,确定最佳制备条件为:采用硝酸钙为γ-Al_2O_3的化学改性剂,在60℃下用浓度为4.0%硝酸钙水溶液浸渍4 h,于120℃干燥12 h,960℃煅烧4 h;改性后载体用一定质量比的硝酸镍和硝酸铜混合溶液在60℃浸渍4 h,于120℃干燥12 h,并在450℃煅烧4 h;确定优化配方为:催化剂的NiO含量为19.12~20.66%,CuO含量为2.15~2.30%,CaO含量约为2.0%。(3)乙撑胺合成工艺条件优化:催化剂定型后,在单管固定床反应器中,对合成乙二胺的工艺条件进行优化,得到了最佳的反应条件为:原料摩尔比n(乙醇胺):n(液氨)=1:8,反应温度220℃,反应压力2.5 MPa,操作空速为0.10 h~(-1)。(4)在胺化催化剂及最佳合成工艺条件下,一乙醇胺的转化率可达到43.52%,乙二胺的选择性最高为64.25%,乙撑胺总选择性稳定在96%左右。通过1000 h稳定性试验,发现转化率和选择性都稳定,催化剂使用性能可靠。
【学位授予单位】：吉林化工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ426;TQ226.31
【图文】：

在上述反应条件下 GXZ-3 催化剂的乙醇胺转化率可达到 43.14 %，乙二选择性为 63.68 %，与目标要求的指标最为接近，因此采用 GXZ-3 催化剂。.4 催化剂的形貌与结构的表征与分析在对合成乙二胺工艺条件优化之前，为了了解硝酸盐浸渍法所制备的胺化催剂的组成和结构及金属元素的存在状态和分布情况，需要对 GXZ-1～GXZ-4 催剂进行了表征。.4.1 SEM 分析结果为了直观地了解催化剂的表面形态，我们通过扫描电子显微镜（SEM）对催剂的表面进行了直接观察，结果如图 3.3 所示。图 3.3 为 GXZ-1～GXZ-4 催化剂同放大倍数的 SEM 照片。

图 3.4 GXZ-2 胺化催化剂 SEM 图Fig.3.4 SEM photos of GXZ-2（NiO:19.81%;CuO:2.20%;CaO:2.0%）图 3.5 GXZ-3 胺化催化剂 SEM 图Fig.3.5 SEM photos of GXZ-3（NiO:19.12%;CuO:2.21%;CaO:2.0%）

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本文编号：2728186