本发明属于杂环化合物催化加氢工艺技术领域，具体涉及一种连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
3,5-二甲基哌啶主要用于合成医药中间体、兽药替米考星等，其中替米考星是由泰乐菌素的一种水解产物与3,5-二甲基哌啶合成的畜禽专用抗生素，药用其磷酸盐，主要用于防治家畜肺炎(由胸膜肺炎放线杆菌、巴氏杆菌、支原体等感染引起)、禽支原体病及泌乳动物的乳腺炎，用量非常大。所以3,5-二甲基哌啶的市场前景非常广阔。
目前，3,5-二甲基哌啶合成主要是以间歇釜式工艺为主，采用钌氧化铝粉末催化剂，对3,5-二甲基吡啶进行加氢制备3,5-二甲基哌啶。该方法较为成熟，但存在一些问题：原料转化率不到99％，产物收率达不到99％，需要精馏，顺反比不易控制；生产效率低、催化成本高；高压釜式加氢反应，安全性差；原料和产物都是强刺激性气味的有毒有害化合物，釜式操作对人非常不利，不环保。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。该催化剂具有高活性、高选择性和高稳定性的特点，能够高效催化制备3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶的转化率100％，产物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，顺反异构比为87:13～83:17。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案是：一种连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂，其特征在于，该催化剂包括活性炭载体与负载于活性炭载体上Ru、Rh和金属M；所述催化剂中Ru的质量百分含量为1％～5％，Rh的质量百分含量为0.05％～1％，金属M的质量百分含量为0.05％～1.5％；所述金属M为Pt、K、Ce或Sn。
上述的连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂，其特征在于，所述催化剂中Ru的质量百分含量为1.5％～4.5％，Rh的质量百分含量为0.2％～0.7％，金属M的质量百分含量为0.1％～1.2％。
上述的连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂，其特征在于，所述催化剂中Ru的质量百分含量为3.5％，Rh的质量百分含量为0.48％，金属M的质量百分含量为0.25％。
上述的连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂，其特征在于，所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm～2.5mm，比表面积为910m2/g～1200m2/g。
另外，本发明还提供了一种制备上述催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将Ru的前驱体溶解于稀盐酸中，得到溶液A；所述Ru的前驱体为三氯化钌；所述稀盐酸的质量浓度为2.5％～5％；
步骤二、将Rh的前驱体溶解于稀盐酸中，得到溶液B；所述Rh的前驱体为三氯化铑；所述稀盐酸的质量浓度为2.5％～5％；
步骤三、将步骤一中所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃～45℃后保温超声2h～3h，自然冷却后静置15h～20h，然后过滤得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在温度为60℃～70℃的条件下干燥3h～5h，然后在温度为100℃～120℃的条件下干燥2h～4h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将金属M的前驱体溶解于稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至40℃～45℃后保温超声1h～2h，自然冷却后静置10h～15h，然后过滤得到固体物料B；所述金属M的前驱体为金属M的盐酸盐或金属M的硝酸盐；所述稀硝酸的质量浓度为1％～1.5％；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在温度为60℃～70℃的条件下干燥3h～5h，然后在温度为100℃～120℃的条件下干燥2h～4h，冷却后得到负载有Ru、Rh和金属M的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热后的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和金属M的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
上述的方法，其特征在于，步骤七中预热后氢气的温度为400℃～450℃。
另外，本发明还提供了一种采用上述催化剂在催化连续制备3,5-二甲基哌啶的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将催化剂装填于固定床反应器中，在室温下向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气至固定床反应器中的空气排净，然后向固定床反应器中通入氮气稀释后的氢气，压力控制在4.5MPa～6.0MPa，以2℃/min～3℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至90℃并保温2h，再以1℃/min～2℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至160℃并保温2h，最后以1℃/min～2℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至250℃并保温4h；所述氮气稀释后的氢气中氢气的体积百分含量为40％～45％；所述氮气稀释后的氢气的流量与催化剂的质量之比为35:1，其中流量的单位为mL/min，质量的单位为g；
步骤二、将步骤一中固定床反应器的温度降至120℃～170℃的反应温度，此时压力控制在3.0MPa，保温2h后向固定床反应器中通入预热至100℃的氢气和预热至120℃～150℃的3,5-二甲基吡啶，催化剂催化氢气和3,5-二甲基吡啶发生催化加氢反应；
步骤三、将步骤二中催化加氢反应后的物料送入冷凝器中冷凝，然后将冷凝后的物料送入气液分离器中分离，得到粗级3,5-二甲基哌啶；
步骤四、向步骤三中所述粗级3,5-二甲基哌啶中加入活性炭脱色，脱色后过滤，得到质量合格的3,5-二甲基哌啶产品。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述氢气与3,5-二甲基吡啶的摩尔比为(15～30):1。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述3,5-二甲基吡啶的质量空速为0.15h-1～0.65h-1。
上述的方法，其特征在于，步骤四中所述活性炭的加入量为所述粗级3,5-二甲基吡啶质量的0.1％～0.3％。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的催化剂具有非常高的催化活性和稳定性，能够高效催化制备3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶转化率100％，产物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，顺反异构比为87:13～83:17，催化剂使用寿命不低于2500小时。
2、本发明制备3,5-二甲基哌啶的工艺采用固定床反应器，实现了3,5-二甲基哌的连续化生产，反应条件温和，容易控制。
3、采用本发明的催化剂和方法连续化制备3,5-二甲基哌啶，效率高，转化率高，选择性高，操作简单，能耗低，副产物极少，且不使用溶剂，能够达到污染物的零排放，绿色环保。
4、本发明的催化剂催化连续制备3,5-二甲基哌的方法安全性高，运行成本低，容易操控，具有良好的市场推广前景。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂及其制备方法通过实施例1～10进行描述：
实施例1
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和K；所述催化剂中Ru的质量百分含量为1.5％，Rh的质量百分含量为1％，K的质量百分含量为1.2％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为920m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含1.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含1g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将96.3g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含1.2g钾的氯化钾溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声1h，自然冷却静置10h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至400℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例2
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和K；所述催化剂中Ru的质量百分含量为2.5％，Rh的质量百分含量为0.5％，K的质量百分含量为0.7％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含2.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3.5％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.5g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将96.3g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.7g钾的氯化钾溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声1h，自然冷却静置10h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至400℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例3
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和K；所述催化剂中Ru的质量百分含量为5.0％，Rh的质量百分含量为0.05％，K的质量百分含量为0.1％；所述活性炭载体的平均粒径为2.5mm，比表面积为1200m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含5.0g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为5％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.05g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将94.85g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.1g钾的氯化钾溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声1h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至450℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例4
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和K；所述催化剂中Ru的质量百分含量为3.5％，Rh的质量百分含量为0.48％，K的质量百分含量为0.25％；所述活性炭载体的平均粒径为2.0mm，比表面积为1120m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含3.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3.5％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.48g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为4％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将95.77g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至45℃后保温超声2h，自然冷却静置18h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.25g钾的氯化钾溶解于质量浓度为1.5％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至425℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和K的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例5
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和Pt；所述催化剂中Ru的质量百分含量为3％，Rh的质量百分含量为0.48％，Pt的质量百分含量为0.25％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含3g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.48g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将96.27g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置20h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.25g铂的氯铂酸溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和Pt的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至430℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和Pt的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例6
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和Pt；所述催化剂中Ru的质量百分含量为3.5％，Rh的质量百分含量为0.2％，Pt的质量百分含量为0.05％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含3.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.2g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将96.25g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置20h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.05g铂的氯铂酸溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和Pt的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至430℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和Pt的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例7
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和Ce；所述催化剂中Ru的质量百分含量为1％，Rh的质量百分含量为0.48％，Ce的质量百分含量为0.25％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含1g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.48g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将98.27g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置20h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在65℃条件下干燥4h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.25g铈的硝酸铈溶解于质量浓度为1％的稀硝酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至45℃后保温超声2h，自然冷却静置10h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在65℃条件下干燥4h，然后在110℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru、Rh和Ce的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至430℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和Ce的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例8
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和Sn；所述催化剂中Ru的质量百分含量为4.5％，Rh的质量百分含量为0.48％，Sn的质量百分含量为0.25％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含4.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.48g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为2.5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将94.77g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置20h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在60℃条件下干燥5h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含0.25g锡的氯化亚锡溶解于质量浓度为1.5％的稀盐酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至40℃后保温超声2h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在60℃条件下干燥5h，然后在100℃条件下干燥4h，冷却后得到负载有Ru、Rh和Sn的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至430℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和Sn的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
实施例9
本实施例的催化剂包括活性炭载体，负载于活性炭载体上的Ru、Rh和Sn；所述催化剂中Ru的质量百分含量为3.5％，Rh的质量百分含量为0.7％，Sn的质量百分含量为1.5％；所述活性炭载体的平均粒径为1.5mm，比表面积为1020m2/g。
本实施例的催化剂的制备方法为：
步骤一、将含3.5g钌的三氯化钌溶解于质量浓度为3％的稀盐酸中，得到溶液A；
步骤二、将含0.7g铑的三氯化铑溶解于质量浓度为5％的稀盐酸中，得到溶液B；
步骤三、将步骤一种所述溶液A和步骤二中所述溶液B混合均匀，得到溶液C，将94.3g活性炭载体浸泡于溶液C中，加热至42℃后保温超声3h，自然冷却静置15h后过滤，得到固体物料A；
步骤四、将步骤三中所述固体物料A在70℃条件下干燥3h，然后在120℃条件下干燥3h，冷却后得到负载有Ru和Rh的催化剂前驱体；
步骤五、将含1.5g锡的氯化亚锡溶解于质量浓度为1.25％的稀盐酸中，得到溶液D，然后将步骤四中所述负载有Ru和Rh的催化剂前驱体浸泡于溶液D中，加热至42.5℃后保温超声1.5h，自然冷却静置12h后过滤，得到固体物料B；
步骤六、将步骤五中所述固体物料B在70℃条件下干燥3h，然后在120℃条件下干燥2h，冷却后得到负载有Ru、Rh和Sn的催化剂前驱体；
步骤七、采用预热至450℃的氢气对步骤六中所述负载有Ru、Rh和Sn的催化剂前驱体进行还原处理，得到连续制备3,5-二甲基哌啶用催化剂。
本发明实施例1～9制备的催化剂用于3,5-二甲基吡啶连续化制备3,5-二甲基哌啶的工艺通过实施例10～13进行描述：
实施例10
本实施例采用催化剂为实施例1～4制备的催化剂，连续化制备3,5-二甲基哌啶的方法为：
步骤一、将10g催化剂装填于固定床反应器中，在室温下向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气至固定床反应器中的空气排净，然后向固定床反应器中通入氮气稀释后的氢气，压力控制在5.2MPa，以2.5℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至90℃并保温2h，再以1.5℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至160℃并保温2h，最后以1.5℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至250℃并保温4h；所述氮气稀释后的氢气中氢气的体积百分含量为42.5％；氮气稀释后的氢气的流量与催化剂的质量之比为35:1，其中流量的单位为mL/min，质量的单位为g；
步骤二、将步骤一中固定床反应器的温度降至135℃的反应温度，压力控制在3.0MPa，保温2h后向固定床反应器中通入预热至100℃的氢气和预热至145℃的3,5-二甲基吡啶，在反应温度下，催化剂对原料3,5-二甲基吡啶进行催化加氢反应，得到3,5-二甲基哌啶；所述氢气与3,5-二甲基吡啶的摩尔比为15:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的质量空速为0.15h-1；
步骤三、待步骤二中催化加氢反应结束后，将反应产物送入冷凝器中冷凝，然后将冷凝后的物料送入气液分离器中分离，得到粗级3,5-二甲基哌啶；
步骤四、向步骤三中所述粗级3,5-二甲基哌啶中添加活性炭进行脱色，脱色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格产品，所述活性炭的添加量为所述粗级3,5-二甲基哌啶质量的0.2％。
表1实施例1～4制备的催化剂采用实施例10的方法催化连续制备3,5-二甲基哌啶的实验结果
实施例11
本实施例采用催化剂为实施例5和实施例6制备的催化剂，连续化制备3,5-二甲基哌啶的方法为：
步骤一、将10g催化剂装填于固定床反应器中，在室温下向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气至固定床反应器中的空气排净，然后向固定床反应器中通入氮气稀释后的氢气，压力控制在6.0MPa，以3℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至90℃并保温2h，再以2℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至160℃并保温2h，最后以2℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至250℃并保温4h；所述氮气稀释后的氢气中氢气的体积百分含量为40％；氮气稀释后的氢气的流量与催化剂的质量之比为35:1，其中流量的单位为mL/min，质量的单位为g；
步骤二、将步骤一中固定床反应器的温度降至120℃的反应温度，压力控制在3.0MPa，保温2h后向固定床反应器中通入预热至100℃的氢气和预热至120℃的3,5-二甲基吡啶，在反应温度下，催化剂对原料3,5-二甲基吡啶进行催化加氢反应，得到3,5-二甲基哌啶；所述氢气与3,5-二甲基吡啶的摩尔比为23:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的质量空速为0.3h-1；
步骤三、待步骤二中催化加氢反应结束后，将反应产物送入冷凝器中冷凝，然后将冷凝后的物料送入气液分离器中分离，得到粗级3,5-二甲基哌啶；
步骤四、向步骤三中所述粗级3,5-二甲基哌啶中添加活性炭进行脱色，脱色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格产品，所述活性炭的添加量为所述粗级3,5-二甲基哌啶质量的0.1％。
表2实施例5和实施例6制备催化剂采用实施例11的方法催化连续制备3,5-二甲基哌啶的实验结果
实施例12
本实施例采用催化剂为实施例7～9制备的催化剂，连续化制备3,5-二甲基哌啶的方法为：
步骤一、将10g催化剂装填于固定床反应器中，在室温下向装填有催化剂的固定床反应器中通入氮气至固定床反应器中的空气排净，然后向固定床反应器中通入氮气稀释后的氢气，压力控制在6MPa，以2℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至90℃并保温2h，再以1℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至160℃并保温2h，最后以1℃/min的升温速率将固定床反应器的温度升至250℃并保温4h；所述氮气稀释后的氢气中氢气的体积百分含量为45％；氮气稀释后的氢气的流量与催化剂的质量之比为35:1，其中流量的单位为mL/min，质量的单位为g；
步骤二、将步骤一中固定床反应器的温度降至170℃的反应温度，压力控制在3.0MPa，保温2h后向固定床反应器中通入预热至100℃的氢气和预热至150℃的3,5-二甲基吡啶，在反应温度下，催化剂对原料3,5-二甲基吡啶进行催化加氢反应，得到3,5-二甲基哌啶；所述氢气与3,5-二甲基吡啶的摩尔比为30:1；所述原料3,5-二甲基吡啶的质量空速的0.65h-1；
步骤三、待步骤二中催化加氢反应结束后，将反应产物送入冷凝器中冷凝，然后将冷凝后的物料送入气液分离器中分离，得到粗级3,5-二甲基哌啶；
步骤四、向步骤三中所述粗级3,5-二甲基哌啶中添加活性炭进行脱色，脱色完成后，得到3,5-二甲基哌啶合格产品，所述活性炭的添加量为所述粗级3,5-二甲基哌啶质量的0.3％。
表3实施例7～9制备的催化剂采用实施例12的方法催化连续制备3,5-二甲基哌啶的实验结果
从表1、表2和表3可以看出，本发明的催化剂具有非常高的催化活性和稳定性，采用本发明的催化剂催化制备3,5-二甲基哌啶，原料3,5-二甲基吡啶转化率100％，产物3,5-二甲基哌啶的收率大于99％，顺反异构比为87:13～83:17，催化剂使用寿命不低于2500小时。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。