【摘要】：隨著石油化工的飛速發(fā)展,以乙二胺為代表的胺類產(chǎn)品在市場(chǎng)的需求越來(lái)越大,有很大的發(fā)展?jié)摿�。乙醇胺臨氫胺化工藝是目前合成乙二胺的主流工藝,是清潔工藝,但存在共同的缺點(diǎn)是均需在15 MPa以上的合成壓力,在此背景下,我們想要開(kāi)發(fā)出高選擇性胺化催化劑,使反應(yīng)條件更溫和,適應(yīng)現(xiàn)有有機(jī)胺裝置的改造應(yīng)用。(1)胺化催化劑的制備是本實(shí)驗(yàn)的研究重點(diǎn)之一。以經(jīng)化學(xué)改性及晶型轉(zhuǎn)換后形成的CaO/Al_2O_3復(fù)合物為載體,選用CuO和NiO為胺化催化劑的活性組分,并對(duì)催化劑組成進(jìn)行了優(yōu)化。(2)通過(guò)對(duì)硝酸鹽浸漬法和氨絡(luò)合物浸漬法的篩選和配方優(yōu)化,確定最佳制備條件為:采用硝酸鈣為γ-Al_2O_3的化學(xué)改性劑,在60℃下用濃度為4.0%硝酸鈣水溶液浸漬4 h,于120℃干燥12 h,960℃煅燒4 h;改性后載體用一定質(zhì)量比的硝酸鎳和硝酸銅混合溶液在60℃浸漬4 h,于120℃干燥12 h,并在450℃煅燒4 h;確定優(yōu)化配方為:催化劑的NiO含量為19.12~20.66%,CuO含量為2.15~2.30%,CaO含量約為2.0%。(3)乙撐胺合成工藝條件優(yōu)化:催化劑定型后,在單管固定床反應(yīng)器中,對(duì)合成乙二胺的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,得到了最佳的反應(yīng)條件為:原料摩爾比n(乙醇胺):n(液氨)=1:8,反應(yīng)溫度220℃,反應(yīng)壓力2.5 MPa,操作空速為0.10 h~(-1)。(4)在胺化催化劑及最佳合成工藝條件下,一乙醇胺的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到43.52%,乙二胺的選擇性最高為64.25%,乙撐胺總選擇性穩(wěn)定在96%左右。通過(guò)1000 h穩(wěn)定性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化率和選擇性都穩(wěn)定,催化劑使用性能可靠。
【學(xué)位授予單位】：吉林化工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ426;TQ226.31
【圖文】：

在上述反應(yīng)條件下 GXZ-3 催化劑的乙醇胺轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 43.14 %，乙二選擇性為 63.68 %，與目標(biāo)要求的指標(biāo)最為接近，因此采用 GXZ-3 催化劑。.4 催化劑的形貌與結(jié)構(gòu)的表征與分析在對(duì)合成乙二胺工藝條件優(yōu)化之前，為了了解硝酸鹽浸漬法所制備的胺化催劑的組成和結(jié)構(gòu)及金屬元素的存在狀態(tài)和分布情況，需要對(duì) GXZ-1～GXZ-4 催劑進(jìn)行了表征。.4.1 SEM 分析結(jié)果為了直觀地了解催化劑的表面形態(tài)，我們通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)催劑的表面進(jìn)行了直接觀察，結(jié)果如圖 3.3 所示。圖 3.3 為 GXZ-1～GXZ-4 催化劑同放大倍數(shù)的 SEM 照片。

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

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