[發明專利]用于丙酮加氫制備異丙醇的方法

有效

• 申請號: 201210239977.X
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103539635A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 黃政;金國杰;高煥新;丁琳;楊洪云;康陳軍;王立
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C31/10
• 分類號: C07C31/10;C07C29/145;B01J23/755
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技術領域

本發明涉及一種用于丙酮加氫制備異丙醇的方法。

背景技術

異丙醇的生產可以采用丙烯水合的方法制得，如采用陽離子交換樹脂催化劑的直接水合法。

近年來，丙酮的產量不斷增加，但由于甲基丙烯酸甲酯的生產方法有由C₄餾分直接氧化法取代丙酮氰醇法的趨勢，以及丙酮作為溶劑用量在不斷減少，使丙酮的應用范圍變窄，因此把丙酮轉變為異丙醇精細化學品具有重要的意義。??到目前為止丙酮加氫制備異丙醇的催化劑有：Raney?Ni催化劑、Ru/C催化劑、Ru/Al₂O₃催化劑、銅鉻催化劑。丙酮在以上類型的催化劑上加氫，一般采用固定床反應器，丙酮與氫氣以一定的比例在液相或氣相條件下進入到催化劑床層，在適當的溫度和壓力下加氫生成異丙醇。

日本專利平3-41038、蘇聯專利SU?1118632A均介紹了采用Cu-Cr催化劑的丙酮加氫方法，俄羅斯專利RU?2047590使用了含有NiO-CuO-Cr₂O₃的催化劑進行丙酮加氫制取異丙醇。使用上述專利中所述的催化劑均存在丙酮轉化率和異丙醇選擇性不高的缺點，從而導致異丙醇收率保持在一個較低水平。此外，催化劑中的Cr₂O₃易產生環境污染，對環境不利。

中國專利CN?1962588A報道了一種以丙酮為原料，以Ni-Co/AC為催化劑，氣相連續反應制備異丙醇的方法。采用此種方法經過后續加工雖可獲得高純度的醫藥和化妝品工業用異丙醇。但此種方法中負載型鎳催化劑中的鎳和鈷的含量較高，致催化劑的制備成本較高，降低了丙酮加氫制異丙醇的經濟性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有丙酮加氫制異丙醇技術中異丙醇選擇性低的問題，提供一種新的丙酮加氫制備異丙醇的方法，該方法具有異丙醇選擇性高的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種丙酮加氫制備異丙醇的方法，在氫氣存在的情況下，以丙酮為原料，在應溫度為80～180℃，壓力為1.0～4.0MPa，丙酮的重量空速為0.1～5h^-1，丙酮與氫氣的摩爾比為1：1～4的條件下，在含有催化劑的固定床反應器中，丙酮與氫氣反應生成異丙醇，所述催化劑以重量份數計，包括以下組分：a）40～99.5份的經過酸處理的二氧化硅或氧化鋁載體，和負載于其上的b）0.5～60份的鎳元素或其氧化物。

上述技術方案中，催化劑的重量份數計，鎳含量優選范圍為5～40份；所述在載體為經過鹽酸處理的二氧化硅載體。壓力優選范圍為1.5～3.0MPa，反應溫度優選范圍為100～160℃，丙酮的重量空速優選范圍為0.2～4h^-1，丙酮與氫氣的摩爾比優選范圍為1：2～3。

以催化劑的重量份數計，催化劑中還含有0.1～5份的鋅，優選的技術方案，催化劑中含有0.5～2份的鋅。經過酸處理的二氧化硅載體經過氨氣程序升溫脫附測定，含有的酸量為0.001~1×10^-3mol/g。含有的酸量優選范圍為0.01~1×10^-3mol/g。酸化處理所用的酸可以是硫酸、鹽酸、硝酸等。

氨氣程序升溫脫附（NH₃-TPD）測定用標準的程序升溫脫附裝置測定氨氣的脫附曲線，脫附出的氨氣經過色譜后，用過量的稀硫酸溶液吸收，然后用氫氧化鈉標準溶液進行反滴定，由此計算出被測分子篩的酸量。

本發明的催化劑可用常規方法制備，對制備方法沒有特別的要求，例如稱取一定量的載體，通過浸漬使活性組分負載到載體上，然后干燥，焙燒，還原，最后得到所述催化劑產品。具體地說，將需要量的鎳的可溶性鹽溶解于水中，配成溶液，將酸化處理的二氧化硅載體浸漬在溶液中一段時間，在100～180℃下干燥2～12h，然后在300～500℃下焙燒2～8h，再用氫氣在200～500℃下還原5～24h，得到本發明的催化劑。鎳的可溶性鹽可以為任意可溶性鹽，例如硝酸鎳、甲酸鎳、醋酸鎳等。鋅的可溶性鹽可以為任意可溶性鹽，例如硝酸鋅。

本發明用于丙酮加氫合成異丙醇的催化劑的應用，在氫氣存在的情況下，以丙酮為原料，在裝有本發明所述催化劑的反應器中反應生成異丙醇。具體地說，反應在加壓下進項，反應溫度為80～180℃，丙酮的空速為0.1～5h^-1，丙酮與氫氣的摩爾比為1：1～4。