[發明專利]一種中低碳醇的生產方法

無效

• 申請號: 201010606350.4
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102557867A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王金梅;陳革新;趙培慶;姚彩蘭;高國進
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C07C29/145
• 分類號: C07C29/145;C07C31/12;C07C31/125;C07C31/135;C07C35/12;C07C35/205
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 方曉佳

技術領域

本發明涉及一種以酮為原料加氫制備相應醇的方法。更確切地說，本發明涉及一種加氫催化劑活化方法以及在以工業中低碳酮為原料加氫制備相應醇的過程中的應用。

背景技術

醇是有機化合物的一大類，是脂肪烴、脂環烴或芳香烴側鏈中的氫原子被羥基取代而成的化合物。中碳醇用途廣泛，被用作香料、溶劑、稀釋劑、萃取劑和有機合成中間體等。天然來源中碳醇數量很少，工業上多采用相應的烯烴水合或羰基合成為醛再加氫的方法大規模生產，滿足應用需要。另一方面，采用工業原料酮催化加氫的方法生產中碳醇，也是一條簡潔工藝路線。

眾所周知，工業催化加氫工藝路線包括攪拌釜間歇工藝和固定床連續反應工藝兩類。前者采用骨架鎳、Pd/C等催化劑，在適當溫度、壓力和攪拌等條件下，反應物料和催化劑以氣-液-固三相形態接觸反應；主要特點是催化劑活性高，反應溫度和壓力低，同批次產品質量一致；不足之處在于間歇操作，生產效率較低，催化劑成本高、損耗大，而且骨架鎳催化劑堿液活化過程會產生廢水，污染環境。后者采用負載金屬或復合氧化物固相催化劑，在適當溫度、壓力和空速等條件下，反應物料以氣體或氣液混合物狀態連續通過催化劑床層發生反應；主要特點是催化劑活性較低，反應溫度和壓力較高，但催化劑壽命長，連續化生產，設備效率高，產量大，工藝流程短，不產生三廢，是一條清潔生產工藝路線。從實際應用情況看，前者適用于生產產量小、品種多、附加值高的精細化工中間體產品，后者適用于制造產量大、質量穩定的基礎和常規化工產品，如工業原料中低碳酮催化加氫制醇。

根據前人的大量研究，無論是負載金屬催化劑，還是復合氧化物催化劑，均勻、高分散的還原態活性組分，適當的載體材料、表面形貌和孔徑分布，是催化劑性能的決定因素，也是決定催化加氫工藝過程技術先進性和經濟可行性的重要因素。工業加氫催化劑成品或實驗室樣品，經歷包裝、貯存和運輸、裝填等過程，與空氣接觸，吸附水汽、油汽和塵埃，或被氧化和鈍化。直接投料反應往往性能較差，甚至沒有活性或壽命很短。催化劑供應商通常提供使用說明，要求催化劑在投料反應前按程序進行活化，以確保催化劑的最佳性能。催化劑活化過程中，在溫度、壓力和介質的共同作用下，催化劑的表面形貌、活性組分顆粒度和表面分布以及活性組分和載體的相互作用都會發生顯著變化，從而獲得其最佳使用性能。在清潔生產和節能減排大勢所趨的背景下，提高催化劑效能，降低反應溫度和壓力，增加產率，具有重要的科學和現實意義。

中國專利(ZL?00110465.9)發明了一種酮加氫制備相應醇的方法，采用以CuO為活性組分的復合氧化物催化劑，使用之前在100～200℃的活化溫度下通氮氫混合氣體進行簡單活化。然后，在200℃、3.0MPa等條件下進行丙酮催化加氫，反應轉化率為99.8％，異丙醇選擇性為99.2％；或者，在180℃、2.0MPa等條件下進行甲基異丁基酮催化加氫，反應轉化率為89.4％，甲基異丁基醇選擇性為99.9％。雖然上述反應的選擇性均超過99％，但反應的溫度和壓力都較高，甲基異丁基酮轉化率低于90％。

中國專利(ZL?94190945.X)發明了制備含銅加氫反應催化劑及其生產醇的方法。該發明提出在惰性溶劑流中，采用氫氣或氫氣和惰性氣體的混合氣，液相二段還原含銅催化劑的成型母體，制備用于羧酸或羧酸酯加氫制脂肪醇的催化劑。該方法雖然有助于提高催化劑活性和選擇性，但是設備多、投資大，操作復雜。

中國專利(ZL?94103353.8)發明了適用于丙醛、正/異丁醛加氫的鎳基負載金屬加氫催化劑制備方法。按發明方法制備的催化劑成型和干燥后，在350～450℃下，用每公斤催化劑1～3標準立方米/小時的活化氣體處理，該活化氣體含80～100％(體積)的氫氣。該發明未提及催化劑使用前活化方法。

中國專利(ZL?00107387.7)發明了一種仲辛酮加氫制仲辛醇的方法及催化劑。按發明方法制備的CuO-MgO-ZnO復合氧化物催化劑焙燒后，在150～300℃下，用每克催化劑10～150ml?H₂/min活化8～15小時；再在120℃、4MPa、液體空速0.25h^-1、氫/油比2000/l(體積)的條件下，催化仲辛酮加氫反應。雖然運轉100h左右，反應轉化率和選擇性都接近99％，但催化劑活化時間長，加氫反應壓力高。

綜上所述，由于催化劑類型、反應原料和使用工況的不同，加氫催化劑的活化方法各不相同。另一方面，前述相關專利的加氫催化劑活化方法簡單，說明粗略，不便參考應用。

發明內容