嗎啉作為一種化工中間體，在農藥、醫藥、橡膠、塗料等行業有著廣泛套用，嗎啉的生產通常以石化副產品二甘醇為原料、低壓催化合成嗎啉。嗎啉催化劑即是二甘醇氨化合成嗎啉的專用催化劑。
基本介紹
- 中文名：嗎啉催化劑
- 外文名：Morpholine Catalyst
嗎啉,嗎啉的工業生產路線,嗎啉催化劑的活性組份,嗎啉催化劑的載體選擇,
嗎啉
作為一種化工中間體，在農藥、醫藥、橡膠、塗料等行業有著廣泛套用，可用於製備NOBS、DTOS 和MDS 等橡膠硫化促進劑、防鏽劑、清潔劑、表面活化劑、紡織印染助劑等。目前國內的需求量約2． 0 萬t /a，而實際生產能力約為1． 2 萬t /a。
嗎啉的工業生產路線
主要有二乙醇胺強酸脫水法和二甘醇催化氨解環化法。二乙醇胺法是傳統生產方法，催化劑用的是濃硫酸，
生產過程中需要適量的鹼來中和，副產多，反應產率低，生產成本高，且對設備要求比較高，該工藝缺乏競爭力，已經被石化副產品二甘醇為原料、低壓催化合成嗎啉的工藝所取代。根據文獻報導，二甘醇合成嗎啉的工藝經過十多年的研究，低壓法生產嗎啉的工藝屬較為先進的工藝。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很多不足之處，在反應生成的粗產品中除生成少量二甘醇氨外，還會生成醚類雜質，該雜質沸點與嗎啉沸點相近，給粗品的分離帶來難度。因此，嗎啉催化劑的研製關鍵仍取決於催化劑的活性、選擇性和使用壽命。
生產過程中需要適量的鹼來中和，副產多，反應產率低，生產成本高，且對設備要求比較高，該工藝缺乏競爭力，已經被石化副產品二甘醇為原料、低壓催化合成嗎啉的工藝所取代。根據文獻報導，二甘醇合成嗎啉的工藝經過十多年的研究，低壓法生產嗎啉的工藝屬較為先進的工藝。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很多不足之處，在反應生成的粗產品中除生成少量二甘醇氨外，還會生成醚類雜質，該雜質沸點與嗎啉沸點相近，給粗品的分離帶來難度。因此，嗎啉催化劑的研製關鍵仍取決於催化劑的活性、選擇性和使用壽命。
嗎啉催化劑的活性組份
國內外許多公司採用以Cu 和Ni 為活性物的有載體或無載體的金屬或金屬氧化物作為催化劑，鎳系催
化劑對於化合物催化加氫反應具有與貴金屬( 如Pt、Pd 等) 相當高的催化活性和選擇性，與此同時，與貴金屬相比，鎳價格較便宜、易得。鑒於這些特點，在試驗研究階段我們主要選擇Ni和Cu 做為活性組份，並加入了少量的Zn、Mg 等金屬。
化劑對於化合物催化加氫反應具有與貴金屬( 如Pt、Pd 等) 相當高的催化活性和選擇性，與此同時，與貴金屬相比，鎳價格較便宜、易得。鑒於這些特點，在試驗研究階段我們主要選擇Ni和Cu 做為活性組份，並加入了少量的Zn、Mg 等金屬。
嗎啉催化劑的載體選擇
負載型金屬催化劑的載體為催化劑提供合適的表面積和孔結構，改進催化劑的強度，提高催化劑的熱穩定性，減少活性組份的用量。此外，載體還可能通過其與金屬之間發生相互作用改變活性組份的化學組成和結構而影響催化劑的反應。由於載體影響活性組份的分散度、比表面積、選擇性和穩定性等，適宜載體的選擇是開發高效能催化劑的有效方法之一。Al2O3是適宜的載體。
製備方法: 將Al( OH)3用40%NaOH 配製成偏鋁酸鈉溶液，用硝酸中和沉澱，經過老化、過濾、洗滌、擠條成型、乾燥、焙燒，得到直徑3 mm、長度3 ～ 6 mm 的條狀Al2O3載體。然後將Cu、Ni、Zn、Mg 的硝酸鹽按比例製成混合溶液，對Al2O3載體進行浸漬，乾燥後在600 ℃溫度下焙燒24 h，即可得到Cu － Ni － Zn －Mg /Al2O3催化劑。
製備方法: 將Al( OH)3用40%NaOH 配製成偏鋁酸鈉溶液，用硝酸中和沉澱，經過老化、過濾、洗滌、擠條成型、乾燥、焙燒，得到直徑3 mm、長度3 ～ 6 mm 的條狀Al2O3載體。然後將Cu、Ni、Zn、Mg 的硝酸鹽按比例製成混合溶液，對Al2O3載體進行浸漬，乾燥後在600 ℃溫度下焙燒24 h，即可得到Cu － Ni － Zn －Mg /Al2O3催化劑。
