專利名稱:一種氨肟化催化劑評價裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氨肟化催化劑評價裝置，包括反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐通過管路分別與酮/醛溶液儲罐、雙氧水溶液儲罐和氨氣氣瓶連通，所述反應(yīng)罐與所述酮/醛溶液儲罐之間設(shè)有輸送泵a，所述反應(yīng)罐與所述雙氧水溶液儲罐之間設(shè)有輸送泵b，所述反應(yīng)罐的上部還分別與氣體逸出管和產(chǎn)物收集裝置通過管路連通，所述反應(yīng)罐與所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè)有砂芯漏斗，所述砂芯漏斗和所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè)有取樣管，所述取樣管上設(shè)有取樣閥。本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，可以模擬工業(yè)反應(yīng)狀態(tài)，實現(xiàn)催化劑評價的長周期連續(xù)反應(yīng)。本裝置搭建簡便，操作簡單，能對催化劑性能做到快速評價，用以篩選催化活性高、穩(wěn)定性好的催化劑。
【專利說明】
-種氨巧化催化劑評價裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及一種催化劑評價裝置，更具體的講是催化酬/醒氨目虧化反應(yīng)的催 化劑評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目虧(oxime),是含有幾基的醒、酬類化合物與徑胺作用而生成的有機化合物，通式 都具有C = NOH基。由醒形成的朽稱醒朽，由酬形成的朽稱酬朽。朽類化學(xué)品是重要的有機 物，環(huán)己酬目虧、T酬目虧、丙酬目虧和乙醒目虧在大宗目虧類化學(xué)品和高附加值精細朽類化學(xué)品領(lǐng)域 已經(jīng)得到廣泛運用。
[0003] 傳統(tǒng)的生產(chǎn)目虧類化學(xué)品的工藝為徑胺法，但該方法工藝過程復(fù)雜，原料腐蝕設(shè)備， 徑胺利用率低，且副產(chǎn)大量錠鹽。20世紀(jì)80年代，由意大利化ichem公司開發(fā)的新型催化 劑一一鐵娃分子篩的催化作用下，W環(huán)己酬、雙氧水、氨氣為原料，一步直接高選擇性地制 備環(huán)己酬目虧，該工藝簡化了工藝流程，降低了設(shè)備投資，降低=廢排放。鐵娃沸石成功的應(yīng) 用于催化工業(yè)，是上世紀(jì)八十年代在沸石催化中具有里程碑意義的創(chuàng)新，鐵娃分子篩的誕 生掀起了有機物非均相選擇性催化氧化的一場革命，為研究高選擇性的控類氧化反應(yīng)和開 發(fā)綠色工藝奠定了基礎(chǔ)。
[0004] 鐵娃分子篩催化劑使氨朽化反應(yīng)具有如下顯著優(yōu)點:①反應(yīng)條件溫和，可在常壓、 低溫(20~IO(TC)下進行;②目虧化目的產(chǎn)物收率高，選擇性好;③工藝過程簡單;④由于使用 低濃度過氧化氨作為氧化劑，氧化源安全易得;⑤還原產(chǎn)物為H20，反應(yīng)體系沒有引入雜質(zhì)， 不會造成環(huán)境污染。
[0005] W鐵娃沸石作為催化劑的液相氨目虧化工業(yè)生產(chǎn)中，除了產(chǎn)物的選擇性和反應(yīng)活 性，工藝運行的穩(wěn)定性同樣引起高度重視。雖然存在眾多的因素影響氨目虧化過程穩(wěn)定運行， 但是催化劑作為催化反應(yīng)的核屯、，其使用壽命至關(guān)重要。
[0006] 衡量一個工業(yè)催化劑優(yōu)劣，活性、選擇性和壽命運=項是重要指標(biāo)?；钚允侵复呋?劑效能的高低，選擇性用來衡量催化劑抑制副反應(yīng)的能力，壽命指催化劑在使用條件下，維 持一定活性水平的時間?；钚耘c選擇性可W通過間歇實驗來測得，而壽命則需要連續(xù)反應(yīng) 評價。催化劑評價方法本質(zhì)上是對工業(yè)催化劑的模擬。工業(yè)上朽化反應(yīng)為連續(xù)反應(yīng)，所W連 續(xù)評價系統(tǒng)評價催化劑壽命最為精確。然而工業(yè)朽化催化劑使用壽命可達上千小時，如果 催化劑小試評價系統(tǒng)也為上千小時，則效率較低，浪費原料與人工，采用催速失活方法進行 催化劑評價，可W快速篩選催化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本實用新型旨在提出一種氨目虧化催化劑評價裝置，W克服現(xiàn)有技術(shù)的 不足，可W模擬工業(yè)反應(yīng)狀態(tài)，實現(xiàn)催化劑評價的長周期連續(xù)反應(yīng)。本裝置搭建簡便，操作 簡單，能對催化劑性能做到快速評價，用W篩選催化活性高、穩(wěn)定性好的催化劑。
[000引為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：
[0009] -種氨朽化催化劑評價裝置，包括反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐通過管路分別與酬/醒溶液 儲罐、雙氧水溶液儲罐和氨氣氣瓶連通，所述反應(yīng)罐與所述酬/醒溶液儲罐之間設(shè)有輸送累 a,所述反應(yīng)罐與所述雙氧水溶液儲罐之間設(shè)有輸送累b，所述反應(yīng)罐的上部還分別與氣體 逸出管和產(chǎn)物收集裝置通過管路連通，所述反應(yīng)罐與所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè)有砂忍漏 斗，所述砂忍漏斗和所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè)有取樣管，所述取樣管上設(shè)有取樣閥。
[0010] 進一步的，所述反應(yīng)罐外設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置為水浴鍋或或油浴鍋。
[0011] 進一步的，所述輸送累a為微量柱塞累a,所述輸送累b為微量柱塞累b。
[0012] 進一步的，所述氨氣氣瓶和所述反應(yīng)罐之間設(shè)有氨氣緩沖瓶、氨氣流量計和氨氣 閥n。
[0013] 進一步的，所述反應(yīng)罐為=口瓶，所述氣體逸出管與所述=口瓶兩側(cè)磨口連通，所 述砂忍漏斗與的另一個所述=口瓶兩側(cè)磨口連通。
[0014] 進一步的，所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有攬拌裝置。
[0015] 進一步的，所述攬拌裝置為攬拌獎或磁力轉(zhuǎn)子。
[0016] 進一步的，所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有溫度檢測裝置。所述溫度檢測裝置包括但不限于玻 璃溫度計、熱電偶、溫度傳感器等。
[0017] 所述氨氣緩沖瓶由可市購或自制。
[001引進一步的，所述砂忍漏斗在砂盤上方5-15mm處開口，所述砂盤規(guī)格為Gl~G5。
[0019] 進一步的，本實用新型能夠在連續(xù)通入反應(yīng)物、連續(xù)排出反應(yīng)產(chǎn)物的同時，截留固 體催化劑，因此，可適用于其他常壓氣液固=相催化連續(xù)反應(yīng)體系的催化劑評價，而并不僅 限于本發(fā)明所述的氨目虧化催化劑評價的應(yīng)用。
[0020] 本實用新型的有益效果是：
[0021] (1)實現(xiàn)催化劑評價的常壓反應(yīng)而非傳統(tǒng)的高壓反應(yīng)，操作安全，裝置搭建簡便。
[0022] (2)可W模擬工業(yè)反應(yīng)狀態(tài)，實現(xiàn)催化劑評價的長周期連續(xù)反應(yīng)，能對催化劑性能 做到快速評價。
[0023] (3)本裝置也可用于不同工藝條件下，常壓氣液固=相催化連續(xù)反應(yīng)中，催化劑的 評價，適用范圍廣。
【附圖說明】

[0024] 構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新 型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中：
[0025] 圖1為本實用新型實施例所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 附圖標(biāo)記說明：
[0027] I-S 口瓶；11-S 口瓶兩側(cè)磨口； 2-氣體逸出管；3-砂忍漏斗；31-砂盤;4-酬/醒溶 液儲罐;5-雙氧水溶液儲罐;6-氨氣氣瓶;7-微量柱塞累a; 8-微量柱塞累b; 9-氨氣閥口； 10- 氨氣流量計；12-產(chǎn)物收集裝置；13-取樣管；14-取樣閥；15-溫度檢測裝置；16-攬拌裝置； 17-水浴鍋；18-氨氣緩沖瓶。
【具體實施方式】
[0028] 除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了 便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進行了下述定義。
[0029] 所有的數(shù)字標(biāo)識，例如抑、溫度、時間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然 不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識之前都加上術(shù)語"約"。同時也要了解，雖然不總是明確 的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領(lǐng)域已知的。
[0030] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、 "前"、"后V'左'、"右V'豎曹'、"水甲V'頂'、"底V'胖V'外"等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示 或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解 為對本實用新型的限制。
[0031] 在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安 裝"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地 連接;可W是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連， 可W是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W通過具體情況理解上 述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0032] 下面結(jié)合實施例和附圖來詳細說明本實用新型。
[0033] 一種氨朽化催化劑評價裝置，包括反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐為=口瓶1，所述=口瓶1內(nèi) 設(shè)有磁力轉(zhuǎn)子，所述S 口瓶1外設(shè)有水浴鍋17,所述S 口瓶1通過管路分別與酬/醒溶液儲罐 4、雙氧水溶液儲罐5和氨氣氣瓶6連通，所述氨氣氣瓶6和所述=口瓶1之間設(shè)有氨氣緩沖瓶 17和氨氣流量計10，所述=口瓶1與所述酬/醒溶液儲罐4之間設(shè)有微量柱塞累a7，所述=口 瓶1與所述雙氧水溶液儲罐5之間設(shè)有微量柱塞累b8,所述=口瓶1的上部還分別與氣體逸 出管2和產(chǎn)物收集裝置12通過管路連通，所述氣體逸出管2與所述=口瓶兩側(cè)磨口 11連通， 所述=口瓶1與所述產(chǎn)物收集裝置12之間設(shè)有砂忍漏斗3,所述砂忍漏斗3與的另一個所述 =口瓶兩側(cè)磨口 11連通，所述砂忍漏斗3和所述產(chǎn)物收集裝置12之間設(shè)有取樣管13,所述取 樣管13上設(shè)有取樣閥14。
[0034] W鐵娃分子篩做為催化劑的液相氨目虧化工藝中，反應(yīng)原料為醒/酬溶液、雙氧水、 氨氣。將醒/酬溶液、雙氧水溶液、氨氣分別裝入所述醒/酬溶液儲罐4、雙氧水溶液儲罐5、氨 氣氣瓶6中，向=口瓶1中加入催化劑0.5~5g，同時加入一部分反應(yīng)溶劑做為底料，將氣體 逸出管2與砂忍漏斗3連接到=口瓶兩側(cè)磨口上，為了使密封充分，可W在=口瓶兩側(cè)磨口 連接處涂抹凡±林，進料管路與溫度計插入=口瓶1中，密封好即可。將水浴鍋17升溫至反 應(yīng)溫度40~90°C，打開氨氣流量計10,流量調(diào)節(jié)為50~300ml/min，打開水浴鍋17的磁力攬 拌器，使=口瓶1內(nèi)的磁力轉(zhuǎn)子將催化劑與溶液攬拌均勻。待水浴鍋17溫度恒定后，打開微 量柱塞累曰7與微量柱塞累b8，通入醒/酬溶液與雙氧水溶液開始反應(yīng)，通過=口瓶1中的溫 度計觀察反應(yīng)溫度，由于氨目虧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，通過反應(yīng)溫度可W得知反應(yīng)的劇烈程度。 在該反應(yīng)體系中，由于會發(fā)生雙氧水分解的副反應(yīng)出化^出0+化，分解產(chǎn)生的氧氣與未反應(yīng) 的氨氣通過氣體逸出管2逸出反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)產(chǎn)物通過砂忍漏斗3連續(xù)溢流出反應(yīng)系統(tǒng)，在 產(chǎn)物收集裝置中收集。通過砂忍漏斗(5)，將催化劑截留在=口瓶反應(yīng)器(3)中，使催化劑壽 命評價反應(yīng)連續(xù)進行。定時打開所述取樣閥，在取樣管處取樣，進行氣相色譜分析，可W得 到反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率W及選擇性等數(shù)據(jù)，來判斷催化劑活性水平是否維持在一定水平，直至催 化劑的活性降低，反應(yīng)停止，催化劑活性降低前的有效反應(yīng)時間即為催化劑小試評價壽命。
[0035] 實施例1
[0036] TS-I催化環(huán)己酬氨朽化反應(yīng)，評價催化劑壽命。
[0037] 反應(yīng)條件：2.5g催化劑，30 %雙氧水25ml/h，25 %環(huán)己酬的叔下醇溶液95ml/h，氨 氣175ml/min，反應(yīng)溫度75°C。
[0038] 環(huán)己酬轉(zhuǎn)化率=(加入的環(huán)己酬量-剩余的環(huán)己酬量)/加入的環(huán)己酬量X 100% ;
[0039] 隨反應(yīng)時間進行，環(huán)己酬的轉(zhuǎn)化率如下圖所示：
[0040]
[0041 ]催化劑壽命W轉(zhuǎn)化率^ 90%計算，該催化劑壽命為17化。
[0042] 實施例2
[0043] Ti-MWW催化下酬氨朽化反應(yīng)，評價催化劑壽命。
[0044] 反應(yīng)條件：3g催化劑，30 %雙氧水24ml/h，25 %下酬的叔下醇溶液60ml/h，氨氣 115ml/min，反應(yīng)溫度65°C。下酬轉(zhuǎn)化率=(加入的下酬量-剩余的下酬量)/加入的環(huán)己酬量 X100% ；
[0045] 隨反應(yīng)時間進行，下酬的轉(zhuǎn)化率如下圖所示：
[0046
[0047]催化劑壽命W轉(zhuǎn)化率^ 90%計算，該催化劑壽命為21化。
[0〇4引 W上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用W限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:包括反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐通過管路分別與 酮/醛溶液儲罐、雙氧水溶液儲罐和氨氣氣瓶連通，所述反應(yīng)罐與所述酮/醛溶液儲罐之間 設(shè)有輸送栗a，所述反應(yīng)罐與所述雙氧水溶液儲罐之間設(shè)有輸送栗b，所述反應(yīng)罐的上部還 分別與氣體逸出管和產(chǎn)物收集裝置通過管路連通，所述反應(yīng)罐與所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè) 有砂芯漏斗，所述砂芯漏斗和所述產(chǎn)物收集裝置之間設(shè)有取樣管，所述取樣管上設(shè)有取樣 閥。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述反應(yīng)罐外設(shè)有 加熱裝置，所述加熱裝置為水浴鍋或油浴鍋。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述輸送栗a為微 量柱塞栗a，所述輸送栗b為微量柱塞栗b。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述氨氣氣瓶和所 述反應(yīng)罐之間設(shè)有氨氣緩沖瓶和氨氣流量計。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述反應(yīng)罐為三口 瓶，所述氣體逸出管與三口瓶兩側(cè)磨口連通，所述砂芯漏斗與的另一個所述三口瓶兩側(cè)磨 口連通。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有 攪拌裝置。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述攪拌裝置為攪 拌槳或磁力轉(zhuǎn)子。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述砂芯漏斗在砂 盤上方5_15mm處開口，所述砂盤規(guī)格為G1~G5。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨肟化催化劑評價裝置，其特征在于:所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有 溫度檢測裝置。
【文檔編號】G01N31/10GK205720125SQ201620280430
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】宋輝, 張媛, 袁海朋, 孫承宇, 王紹偉, 史文濤, 劉 文
【申請人】中國天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司