本發明專利技術公開了一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑及其制備方法與應用，屬于催化劑制備技術領域。該催化劑包括載體和負載于所述載體上的活性組分；所述載體為碳納米管/γ?Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;@蒙脫土，其以擬薄水鋁石、蒙脫土和碳納米管為原料，經溶劑熱反應、煅燒制得；所述活性組分包括Cu、Ni、Mg和La。本發明專利技術以碳納米管/γ?Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和蒙脫土為基本原料制成催化劑載體負載活性組分，能夠提升載體對活性組分的負載量以及連接強度，進而得到具有高催化活性、對嗎啉有著高產率的催化劑。經檢測，本申請的催化劑二甘醇法合成嗎啉時，嗎啉收率可達92.8％。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于催化劑制備，具體涉及一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑及其制備方法與應用。
技術介紹
1、公開該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
2、嗎啉是化工生產中必不可少的產物，是制造許多精細化工產品的中間體，且由于嗎啉所具有的化學性質，使其成為當前具有重要商業用途的精細石油化工產品之一。二甘醇法是最常用的工業生產嗎啉的方法。但是，就目前為止，該工藝的催化劑在活性、穩定性和選擇性等方面尚存在不足之處。
3、嗎啉催化劑的研制關鍵仍取決于催化劑的活性、選擇性。當前嗎啉用催化劑的載體多采用γ-al2o3、mgo或zno等納米粒子或者進行復合形成的無機納米材料。無機納米材料的制備多采用物理共混的方法制備得到，此種制備方法無機納米材料各組分之間的連接強度低、無機納米材料與活性組分(金屬離子)之間的連接關系為物理吸附(即通過范德華力與金屬離子相互作用)，而造成載體的活性位點低、吸附強度低的問題，進而影響催化劑的活性。
4、申請號為202111017584.x的專利公開了一種以氧化石墨烯
5、/fe3o4/γ-al2o3@蒙脫土為載體，載體上負載有活性組分cu、ni、zn和mg的二甘醇氣相法連續合成嗎啉用催化劑，其提升了載體對活性組分的負載量以及連接強度，具有高催化活性，對嗎啉有著高產率。但是其嗎啉產率仍不理想，未達到90％。
技術實現思路
<
p>1、為了解決現有技術的不足，本專利技術的目的是提供一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑及其制備方法與應用，本專利技術提供的催化劑以碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土為載體，有效提升了載體對活性組分的負載量以及連接強度，催化活性高，嗎啉產率可達92.8％。2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案為：
3、本專利技術的第一個方面，提供一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑，包括載體和負載于所述載體上的活性組分；所述載體為碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土，所述活性組分包括cu、ni、mg和la。
4、在本專利技術的一些實施方式中，所述二甘醇法合成嗎啉用催化劑的組分為：按重量百分比計，碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土材料50％-70％，cu?12％-30％，ni?10％-18％，mg1％-5％，la?0.7％-1.5％。
5、在本專利技術的一些實施方式中，所述碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土是以擬薄水鋁石、蒙脫土和碳納米管為原料，經溶劑熱反應、煅燒制得。
6、本專利技術的第二個方面，提供一種所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑的制備方法，包括以下步驟：
7、將擬薄水鋁石、蒙脫土、碳納米管和稀土穩定劑溶于分散劑中，溶劑熱反應，得到第一中間體；
8、將所述第一中間體干燥、成型、焙燒，得到第二中間體；
9、將所述第二中間體依次浸入含有鎂源、鑭源、銅源和鎳源的溶液中，干燥，煅燒，得到二甘醇法合成嗎啉用催化劑。
10、在本專利技術的一些實施方式中，所述稀土穩定劑包括稀土復合穩定劑(xt-1型)。
11、在本專利技術的一些實施方式中，所述分散劑為體積比為(2-4):1的醇水溶液，優選為乙醇水溶液，進一步優選為體積比為3:1的乙醇水溶液。
12、在本專利技術的一些實施方式中，所述擬薄水鋁石、蒙脫土、碳納米管、稀土穩定劑和分散劑的質量比為(1-1.5):(1-1.5):(0.1-0.2):(0.005-0.01):(8-15)。
13、在本專利技術的一些實施方式中，所述溶劑熱反應為：在70-100℃下反應1.5-3h。
14、在本專利技術的一些實施方式中，所述成型為：向干燥后的第一中間體中加入膠溶劑；
15、所述膠溶劑包括硝酸鋁，優選的，所述膠溶劑為濃度為99wt％的九水合硝酸鋁溶液；
16、所述膠溶劑的加入量為干燥后的第一中間體質量的2-4％。
17、在本專利技術的一些實施方式中，所述焙燒為：以3-7℃/min的升溫速率升溫至400-600℃，并保溫4-5h。
18、在本專利技術的一些實施方式中，所述鎂源選自硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂中的一種；
19、所述鑭源選自硝酸鑭、氯化鑭、硫酸鑭中的一種；
20、所述銅源選自硝酸銅、氯化銅、硫酸銅中的一種；
21、所述鎳源選自硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳中的一種。
22、在本專利技術的一些實施方式中，所述第二中間體依次浸漬于含有鎂源、鑭源、銅源和鎳源的溶液中，干燥，煅燒具體為：
23、將第二中間體浸于含有鎂源和鑭源的第一混合溶液中，攪拌，飽和后干燥，以3-7℃/min的升溫速率升溫至700-900℃后保溫3-5h，得到第三中間體；
24、將所述第三中間體浸于含有銅源和鎳源的第二混合溶液，攪拌，飽和后干燥，以3-7℃/min的升溫速率升溫至300-500℃后保溫3-5h，得到二甘醇法合成嗎啉用催化劑。
25、在本專利技術的一些實施方式中，所述第一混合溶液中鎂源的濃度為0.05-0.15g/ml，鑭源的濃度為0.01-0.05g/ml；所述第二中間體與第一混合溶液的用量比為2:0.5-1.5，優選為2:1；
26、所述第二混合溶液中銅源的濃度為0.4-0.8g/ml，鎳源的濃度為0.2-0.6g/ml；所述第三中間體與第二混合溶液的用量比為2:0.5-1.5，優選為2:1。
27、本專利技術的第三個方面，提供一種所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑或所述的制備方法制得的二甘醇法合成嗎啉用催化劑在嗎啉的制備中的應用。
28、本專利技術的第四個方面，提供一種二甘醇法合成嗎啉的方法，包括以下步驟：
29、在催化劑存在條件下，二甘醇與液氨進行反應，得到嗎啉；
30、所述催化劑為所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑或所述的制備方法制得的二甘醇法合成嗎啉用催化劑；所述二甘醇法合成嗎啉用催化劑在參與反應之前，先進行還原活化。
31、在本專利技術的一些實施方式中，在氮氣與氫氣的混合氣氛下，二甘醇與液氨進行反應；所述反應在固定床反應器中進行；所述二甘醇、液氨和氫氣氮氣混合氣的摩爾比為1:15:(10-30)；所述反應的溫度為210-230℃；所述反應的壓力為1.6-1.8mpa；所述二甘醇液體空速為0.1-0.15h-1。
32、在本專利技術的一些實施方式中，所述還原活化為：二甘醇法合成嗎啉用催化劑在氮氣、190-210℃下保持1-2h，然后在氫氣、250-350℃下保持4-6h，完成還原活化。
33、本專利技術的有益效果為：
34、本專利技術提供了一種以碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土為載體負載活性組分的催化劑，用于催化二甘醇合成嗎啉，有效提升了載體對活性組分的負載量以及連接強度，催化活性高，嗎啉產率可達92.8％。
35、本專利技術的催化劑中催化劑活性組分與載體的連接強本文檔來自技高網
...
【技術保護點】
1.一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑，其特征在于，包括載體和負載于所述載體上的活性組分；所述載體為碳納米管/γ-Al2O3@蒙脫土，所述活性組分包括Cu、Ni、Mg和La。
2.如權利要求1所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑，其特征在于，所述二甘醇法合成嗎啉用催化劑的組分為：按重量百分比計，碳納米管/γ-Al2O3@蒙脫土材料50％-70％，Cu12％-30％，Ni?10％-18％，Mg?1％-5％，La?0.7％-1.5％；
3.一種權利要求1或2所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑為體積比為(2-4):1的醇水溶液，優選為乙醇水溶液，進一步優選為體積比為3:1的乙醇水溶液；
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述成型為：向干燥后的第一中間體中加入膠溶劑；
6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鎂源選自硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂中的一種；
7.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第二中間體依次浸漬于含有鎂源、鑭源、銅源和鎳源的溶液中，干燥，煅燒具體為：
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合溶液中鎂源的濃度為0.05-0.15g/mL，鑭源的濃度為0.01-0.05g/mL；所述第二中間體與第一混合溶液的用量比為2:0.5-1.5，優選為2:1；
9.一種權利要求1或2所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑或權利要求3-8任一所述的制備方法制得的二甘醇法合成嗎啉用催化劑在嗎啉的制備中的應用。
10.一種二甘醇法合成嗎啉的方法，其特征在于，包括以下步驟：
...
【技術特征摘要】
1.一種二甘醇法合成嗎啉用催化劑，其特征在于，包括載體和負載于所述載體上的活性組分；所述載體為碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土，所述活性組分包括cu、ni、mg和la。
2.如權利要求1所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑，其特征在于，所述二甘醇法合成嗎啉用催化劑的組分為：按重量百分比計，碳納米管/γ-al2o3@蒙脫土材料50％-70％，cu12％-30％，ni?10％-18％，mg?1％-5％，la?0.7％-1.5％；
3.一種權利要求1或2所述的二甘醇法合成嗎啉用催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑為體積比為(2-4):1的醇水溶液，優選為乙醇水溶液，進一步優選為體積比為3:1的乙醇水溶液；
5.如權利要求3所述的制備方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王蓉蓉，劉中敏，鄭萬強，鄭兆嘉，姚慧玲，李洪亮，王選，王萱，王月，
申請(專利權)人：山東瑞博龍化工科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。