本发明属于苯选择性加氢制环己烯生产,具体涉及一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法。
背景技术:
1、环己烯是一种很重要的有机合成中间体,广泛应用于聚酯材料、医药、饲料添加剂、农用化学品及其他精细化工产品的生产,可以用来做溶剂。环己烯生产工艺的进步与己内酰胺产业的绿色化密切相关。由苯选择性加氢制环己烯,然后由环己烯水合得环己醇。该工艺比传统工艺减少消耗约1/3的氢气,副产物仅为环己烷,并且碳收率可达到100%。具有安全可靠、流程短、节能高效,反应过程中无废物产生,易操作、成本低和环保的显著优点。从原子经济的角度而言,从环己烯出发的己内酰胺工艺具有更好的经济性能。
2、在苯部分加氢制环己烯的催化体系研究过程中,催化剂活性组分的取材多围绕第viii族及其副族金属展开,如ni、pt、pd、rh和ru。
3、目前钌基苯部分加氢催化剂的制备方法主要有浸渍法、沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法等多种方法,制得的催化剂应用于苯选择加氢制环己烯的反应中,苯的转化率一般为40%左右,环己烯的选择性为70%左右。存在成本高、活性贵金属组分利用率较低,载体种类单一、选择性较低的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,通过本发明中制备方法制得的催化剂应用于苯选择加氢制环己烯的反应中,苯的转化率高达46-50%,环己烯的选择性高达78-82%。
2、本发明采用的具体技术方案是:
3、一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,包括以下步骤:
4、s1、将合成子a与合成子b以及反应溶剂放入反应釜中,加热至90-200℃反应12-100h,反应生成框架材料c;
5、s2、将框架材料c放入容器中并加入有机溶剂中,搅拌形成悬浊液,然后将贵金属盐溶液加入至悬浊液中,然后加热至50-100℃反应4-8h,反应生成负载型框架材料g;
6、s3、以负载型框架材料g为母液,向母液中加入稀溶液形成负载液,将有机多孔材料浸渍至负载液中,然后将有机多孔材料取出并将其表面的负载液进行干燥,将浸渍有负载液的有机多孔材料经过陈化、干燥、焙烧、活化后,制得苯选择性加氢制环己烯催化剂;
7、其中,所述合成子a包括2,5-二羟基对苯二甲醛或具有b-o结构的杂环大分子结构化合物;
8、所述合成子b包括三(4-氨基)苯胺三盐酸盐或具有b-n结构的共轭大环化合物。
9、所述合成子a与合成子b的摩尔比为1:1~1:2。
10、所述反应溶剂包括1,4-二氧六环、均三甲苯和醋酸中的任意一种,所述合成子a、合成子b的质量之和与反应溶剂的质量之比为1:40-60。
11、所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、苯、甲苯、环己烷、甲基环己烷中的任意一种。
12、所述框架材料c与有机溶剂的摩尔比为1.1~1.5。
13、所述贵金属盐溶液的前驱体以硝酸盐、醋酸盐、氯化物的形式存在,所述贵金属盐溶液溶剂为1,4-二氧六环、均三甲苯和醋酸中的任意一种。
14、所述贵金属盐溶液中贵金属离子与悬浊液中框架材料c的摩尔比为2:1~1:2。
15、所述稀溶液包括甲醇和乙醇中的任意一种。
16、所述负载液中金属离子浓度为0.5~1.2mol/l。
17、所述贵金属盐溶液为钌金属盐溶液时,所述步骤s3包括以下步骤:
18、以负载型框架材料g为母液,向母液中加入稀溶液形成负载液,将有机多孔材料浸渍至负载液中,然后将有机多孔材料取出并浸渍至znso4助剂中,再将有机多孔材料取出并将其表面加热干燥,将浸渍有负载液和znso4助剂的有机多孔材料经过陈化、干燥、焙烧、活化后,制得苯选择性加氢制环己烯催化剂。
19、本发明的有益效果是:
20、1、本发明中制备的催化剂环己烯选择性高,这是由于催化剂活性贵金属组分利用率高,贵金属属于单原子分散状态,因此在前期制备框架材料c时,预留出了锚定金属的位点,将含有框架材料c的悬浊液与贵金属盐溶液反应,处于单原子分散状态的贵金属会嵌入至锚定金属的位点,从而提高了贵金属组分的利用率。
21、2、本发明中的负载型框架材料g为六面体的牢笼状结构,和多数的有机多孔材料,如碳微球、活性炭、氧化铝、分子筛、凹凸棒、蒙脱土、二氧化硅等,均可以形成稳定的配合。
1.一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述合成子a与合成子b的摩尔比为1:1~1:2。
3.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述反应溶剂包括1,4-二氧六环、均三甲苯和醋酸中的任意一种,所述合成子a、合成子b的质量之和与反应溶剂的质量之比为1:40-60。
4.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、苯、甲苯、环己烷、甲基环己烷中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述框架材料c与有机溶剂的摩尔比为1.1~1.5。
6.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述贵金属盐溶液的前驱体以硝酸盐、醋酸盐、氯化物的形式存在,所述贵金属盐溶液溶剂为1,4-二氧六环、均三甲苯和醋酸中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述贵金属盐溶液中贵金属离子与悬浊液中框架材料c的摩尔比为2:1~1:2。
8.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述稀溶液包括甲醇和乙醇中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述负载液中金属离子浓度为0.5~1.2mol/l。
10.根据权利要求1所述的一种苯选择性加氢制环己烯催化剂的制备方法,其特征在于,所述贵金属盐溶液为钌金属盐溶液时,所述步骤s3包括以下步骤:
