[發(fā)明專利]一種甘油直接加氫制1，3-丙二醇催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910237839.6
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN102059116A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂元;龔磊峰;丁云杰;馬立新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;B01J29/48;C07C31/20;C07C29/60
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甘油直接加氫制1，3-丙二醇的催化劑。

本發(fā)明還涉及上述催化劑的制備方法。

技術(shù)背景

1，3-丙二醇是生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯的重要原料。現(xiàn)有的1，3-丙二醇制備技術(shù)有丙烯醛水合加氫法、環(huán)氧乙烷羰基化加氫法以及微生物發(fā)酵法和甘油直接加氫法。

中國專利CN96198050.8公開了一種環(huán)氧乙烷羰基化加氫法制1，3-丙二醇的技術(shù)，將環(huán)氧乙烷與合成氣在催化劑存在的條件下反應(yīng)生成3-羥基丙醛，3-羥基丙醛與氫氣在催化劑存在的條件下反應(yīng)生成1，3-丙二醇。

中國專利CN93114516.3公開了一種甘油脫水經(jīng)丙烯醛水合加氫法制1，3-丙二醇的技術(shù)，將甘油在催化劑存在的條件下脫水生成丙烯醛，丙烯醛經(jīng)過水合反應(yīng)生成3-羥基丙醛，3-羥基丙醛與氫氣在催化劑存在的條件下反應(yīng)生成1，3-丙二醇。

中國專利CN02100233.9公開了一種甲醛、乙醛縮合經(jīng)3-羥基丙醛加氫法制1，3-丙二醇的技術(shù)，將甲醛、乙醛在堿性條件下縮合生成3-羥基丙醛，3-羥基丙醛與氫氣在催化劑存在的條件下反應(yīng)生成1，3-丙二醇。

上述技術(shù)工藝比較繁瑣，反應(yīng)條件苛刻，環(huán)境污染問題也較嚴(yán)重。

文獻(xiàn)(現(xiàn)代化工，2002，22(7)：34)報道了以甘油為底物采用微生物發(fā)酵法合成1，3-丙二醇的技術(shù)。由于產(chǎn)品是濃度很低的水溶液，生產(chǎn)效率較低。

文獻(xiàn)(Catalysis?Communication?9(2008)1360-1363)報道了甘油加氫直接制1，3-丙二醇的新方法，以1，3-二甲基-2-咪唑啉酮為溶劑，通過使1，3-丙二醇和氫氣與特定的催化劑接觸并脫除一個羥基得到1，3-丙二醇，但副產(chǎn)物1，2-丙二醇較多，而目標(biāo)產(chǎn)物1，3-丙二醇選擇性較低，使過程的經(jīng)濟(jì)性較低。

甘油加氫直接制1，3-丙二醇的過程工藝簡單，原料廉價易得，極具發(fā)展前景。為了使甘油加氫直接制1，3-丙二醇的過程能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)對生產(chǎn)成本的要求，必須在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上顯著提高1，3-丙二醇的選擇性，降低1，2-丙二醇等副產(chǎn)物的生成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種甘油加氫直接制1，3-丙二醇的催化劑。

本發(fā)明的又一目是提供一種制備上述催化劑的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的甘油直接加氫制1，3-丙二醇的催化劑，該催化劑的組成為Pt、W以及一高熔點(diǎn)氧化物和載體，載體是SiO₂、Al₂O₃、HZSM-5或活性炭中的一種；其中：

Pt的含量為催化劑重量的0.2％～10.0％，較佳的含量為0.5％～5.0％，最佳的含量為1.0％～3.0％。

W按WO₃計算，含量為催化劑重量的1.0％～20.0％，較佳的含量為2.0％～15.0％，最佳的含量為5.0％～10.0％。

高熔點(diǎn)氧化物的含量為催化劑重量的2.0％～30.0％，較佳的含量為5.0％～20.0％，最佳的含量為10.0％～15.0％。

本發(fā)明中的高熔點(diǎn)氧化物為ZrO₂或TiO₂，優(yōu)選TiO₂。

本發(fā)明中的載體優(yōu)選SiO₂。

本發(fā)明的催化劑的制備方法，主要步驟包括：

a)將高熔點(diǎn)氧化物的前驅(qū)物的溶液浸漬載體并烘干及焙燒制得含高熔點(diǎn)氧化物的載體；

b)用含W的溶液浸漬步驟a的載體并烘干及焙燒，得到含W并含有高熔點(diǎn)氧化物的載體；

c)用含有Pt的溶液浸漬步驟b的載體并烘干及焙燒，制得催化劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)可以顯著提高甘油加氫直接生成1，3-丙二醇的選擇性，降低1，2-丙二醇等副產(chǎn)物的生成。

本發(fā)明提供的催化劑適用于釜式反應(yīng)器，同時也適用于固定床反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為110～260℃，氫氣壓力為0.1～8.0MPa，反應(yīng)過程中甘油與催化劑的接觸時間(即反應(yīng)時間)為2.5～50h。本發(fā)明的反應(yīng)原料是指甘油，或者含甘油和溶劑的混合物。溶劑可以是水、乙醇，或水和乙醇的混合物。較佳的溶劑為水。

具體實施方式

下面通過具體實施例和比較例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實施例1

所用的催化劑為Pt/SiO₂，記為催化劑A。催化劑A重量組成為：Pt％＝2％，其余為載體SiO₂。催化劑A的制備步驟為：