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亚氨基二乙酸(IDA)作为一种重要的精细化工中间体,其应用遍布于制药、橡胶、农药等多个领域,最主要的用途是用于生成农药市场上的除草剂草甘膦。在目前IDA生产工艺中,二乙醇胺(DEA)脱氢氧化法不仅收率高、产品纯度高,而且生产过程中几乎无污染,是具有工业推广价值的绿色生产工艺。但是因催化剂使用量大,而且催化剂可重复使用效果不理想,对工业化推广造成了一定的阻力,因此,研究一种具有高活性、长寿命的催化剂是对DEA工艺生产IDA具有重要的工程意义。
本文研究了二乙醇胺脱氢氧化制备亚氨基二乙酸的催化剂活性及寿命的影响因素,内容包括:研究了锰、锌添加对铜铝合金催化剂催化效果的影响;铝含量对铜锌锰基催化剂催化效果的影响;锰含量对铜锰基催化剂催化效果的影响;同时研究了锆、钼含量对铜锰基催化剂非晶相形成和催化效果的影响;通过对催化剂进行钼酸铵改性处理,研究了钼酸铵改性工艺对铜锌锰基骨架铜催化剂寿命的影响。
铜锌基、铜锰基以及铜锌锰基骨架铜催化剂比单纯的铜基催化剂的催化效果要好。铜锌锰基骨架铜催化剂母体成分中,铝含量在34%时催化效果最优;铜锰骨架铜催化剂中,锰含量在7%-16%时催化效果较好;钼的加入量为0.6%,锆的加入量为4.4-6%时,铜锰基骨架铜的寿命能达到10炉以上。
通过对铜锌锰基骨架铜催化剂进行表面改性处理,经钼酸铵改性之后,表面形貌发生明显改变,形成了晶须状结构,催化剂的寿命明显延长。在脱氢反应时经适当补加后,寿命由5次提高到13次,平均收率达到97.20%。