[01385880]一种甲基吡啶水蒸气脱甲基的催化剂及其制备方法

(1)课题来源与背景：吡啶是一种重要的有机合成中间体和精细化工原料,主要应用于“三药”合成,并广泛应用于食品添加剂、饲料添加剂、染料、日用化工品和高分子化合物制备,同时也是常见有机合成催化剂和溶剂。近年来,我国吡啶产业发展迅猛,其吡啶生产和消费均处于世界首位。目前,吡啶主要通过化学合成法生产,生产1吨吡啶大约产生0.5吨甲基吡啶副产物。相对于吡啶,甲基吡啶需求量小,市场价格低。同时,以3-甲基吡啶为主的混合甲基吡啶副产物组成复杂,分离难度大、能耗高。如何合理、高附加值利用大量的烷基吡啶副产物将是吡啶生产过程中急需解决的重要问题。然而,烷基吡啶、吡啶等吡啶碱都属于有机碱,容易在催化剂表面酸性位上强吸附,并且产物吡啶的吸附能力较甲基吡啶更强,从而导致催化剂积碳和失活。同时,吡啶碱的芳香环电子云密度较苯环低,不利于以亲电取代反应为主的脱烷基化反应。因此,高效、稳定的催化剂开发是烷基吡啶脱烷基化合成吡啶的技术关键。 （2）技术原理及性能指标：本成果利用ZSM-5分子筛或r-Al2O3为载体,MoO3为活性组分,通过稀土金属改性获得一种制法简单、成本低、适用于固定床催化甲基吡啶脱甲基的高效催化剂。该催化剂以MoO3为活性组分可以实现较低温度下甲基吡啶脱甲基,并具有良好的催化活性和选择性。其中甲基吡啶单程转化率最高可达45%,吡啶产物的选择性可达80%。催化剂具有良好的抗结炭和水热稳定性,连续反应10h催化活性稳定。 （3）技术的创造性与先进性：本成果所制备的甲基吡啶脱甲基催化剂制备方法简单、原料易得、成本低。另外,该催化剂还具有良好的催化活性、水热稳定性和抗积炭能力。 （4）技术的成熟程度,适用范围和安全性：本成果目前还处于实验室小试阶段,每天可生产0.2kg左右的甲基吡啶脱甲基催化剂。由于催化剂的制备过程比较简单、条件温和,不需要使用特殊的生产设备,安全性较高。 （5）应用情况及存在的问题：本成果目前还没有进行实质性应用,其原因在于制备制备催化剂的反应原料的前处理较为繁琐,目前经济效益不太显著。