本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法。
背景技術(shù)：
：2-甲基三乙烯二胺是一類新型的聚氨酯發(fā)泡胺系催化劑，具有優(yōu)良的活性，隨著使用范圍的逐漸增加，對它的合成研究也十分必要。目前公開的方法中，幾乎都在國外，其原料都為2-甲基哌嗪的衍生物，而使用的催化劑各不相同，都有不盡如人意的地方。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法。本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法，包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的40％-60％；步驟S2，預熱器溫度設為260-280℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為300-340℃，將質(zhì)量百分含量為40-80％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為220-260mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺；所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉30-40份分散于45-55份質(zhì)量分數(shù)為10-20％的酒石酸中，于40-50℃條件下攪拌25-35min，再加入5-15份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌20-30min，降溫后過濾，干燥即得。優(yōu)選地，所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:10-1:20，超聲分散30-60分鐘，功率120-240W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌8-12h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:10-1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中80-120℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至400-450℃，并在此溫度下保持3-5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。優(yōu)選地，所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉35份分散于50份質(zhì)量分數(shù)為15％的酒石酸中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。優(yōu)選地，1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。優(yōu)選地，預熱器溫度設為270℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為320℃。優(yōu)選地，將質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器中，流速為240mL/h。本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明可以實現(xiàn)2-甲基三乙烯二胺的連續(xù)化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)化率高，且催化劑性能穩(wěn)定，連續(xù)催化50L質(zhì)量百分含量為40-80％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液后，催化效率仍無明顯降低。具體實施方式下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。實施例1：催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的50％；步驟S2，預熱器溫度設為270℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為320℃，將質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為240mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉35份分散于50份質(zhì)量分數(shù)為15％的酒石酸中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌10h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至430℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例2：催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的40％；步驟S2，預熱器溫度設為260℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為300℃，將質(zhì)量百分含量為40％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為220mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉30份分散于45份質(zhì)量分數(shù)為10％的酒石酸，40℃條件攪拌35min，再加入5份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌20min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:10，超聲分散30分鐘，功率120W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌8h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:10；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中80℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至400℃，并在此溫度下保持5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例3：催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的60％；步驟S2，預熱器溫度設為280℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為340℃，將質(zhì)量百分含量為80％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為260mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉40份分散于55份質(zhì)量分數(shù)為20％的酒石酸，50℃條件攪拌25min，加入15份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌30min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:1:20，超聲分散60分鐘，功率240W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌12h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中120℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至450℃，并在此溫度下保持3h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例4：催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的45％；步驟S2，預熱器溫度設為270℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為320℃，將質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為240mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉35份分散于50份質(zhì)量分數(shù)為15％的酒石酸中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌10h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至430℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例5：催化制備2-甲基三乙烯二胺的方法包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的55％；步驟S2，預熱器溫度設為270℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為320℃，將質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為240mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以改性納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于改性納米沸石粉上；所述改性納米沸石粉制備方法為：取納米沸石粉35份分散于50份質(zhì)量分數(shù)為15％的酒石酸中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑的具體制備方法為：步驟S1：將改性納米沸石粉加入去離子水中，改性納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌10h，硝酸鋁與改性納米沸石粉的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至430℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例6：對比實施例，納米沸石粉不改性包括如下步驟：步驟S1，將固體催化劑裝填在帶有預熱器的固定床反應器中，固體催化劑的填裝量占固定床反應體積的50％；步驟S2，預熱器溫度設為270℃，固定床反應器內(nèi)溫度設為320℃，將質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液通入固定床反應器，流速為240mL/h，收集產(chǎn)物，后處理得到目標產(chǎn)物2-甲基三乙烯二胺。1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液的溶劑為甲醇。所述固體催化劑以納米沸石粉為載體，以硝酸鋁為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鋁負載于納米沸石粉上，具體制備方法為：步驟S1：將納米沸石粉加入去離子水中，納米沸石粉與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鋁加入步驟S1所得物質(zhì)中，攪拌10h，硝酸鋁與納米沸石粉的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮氣氣氛下升溫至430℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得。實施例7：效果實施例測試實施例1、6轉(zhuǎn)化率(％)以及連續(xù)催化50L質(zhì)量百分含量為60％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液后催化劑催化效率降低百分值(％)，結(jié)果如下。轉(zhuǎn)化率(％)催化效率降低百分率(％)實施例199.64實施例687.938結(jié)果表明，本發(fā)明可以實現(xiàn)2-甲基三乙烯二胺的連續(xù)化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)化率高，且催化劑性能穩(wěn)定，連續(xù)催化50L質(zhì)量百分含量為40-80％的1-羥乙基-2-甲基哌嗪溶液后，催化效率仍無明顯降低。上述實施例的作用在于說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和保護范圍。當前第1頁1 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