[發(fā)明專利]一種丙酮加氫聯(lián)產(chǎn)異丙醇與甲基異丁基酮的催化劑的制法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210291296.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102806086A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南軍;于海斌;張景成;張玉婷;耿姍;劉新普;曲曉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): B01J23/755
• 分類號(hào): B01J23/755;C07C31/10;C07C29/145;C07C49/04;C07C45/73;C07C27/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域；為一種丙酮加氫聯(lián)產(chǎn)異丙醇與甲基異丁基酮的催化劑的制法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及以鎳為催化劑主活性組分的丙酮加氫合成異丁醇與甲基異丁基酮的催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

異丙醇是重要的化工產(chǎn)品和原料。主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料及電子工業(yè)上用作脫水劑及清洗劑。在許多工業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品中，異丙醇用作低成本溶劑，也用作萃取劑。異丙醇還用作油品和膠體的溶劑，以及用于魚(yú)粉飼料濃縮物的制造中。此外，低品質(zhì)的異丙醇用在汽車燃料中。異丙醇的生產(chǎn)可以采用丙烯水合的方法制得，如采用硫酸的直接酯化法和采用固體的酸性催化劑或陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的直接水合法等方法。

甲基異丁基甲酮（MIBK）用途廣泛，是一種優(yōu)良的中沸點(diǎn)溶劑和化工中間體，化學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的溶解性、互溶性和適宜的沸點(diǎn)，可用作油漆、硝化纖維、乙基纖維、錄音錄像磁帶、石蠟及多種天然合成樹(shù)脂溶劑；潤(rùn)滑油精制中的脫蠟劑；稀土金屬、鉭鈮鹽的萃取劑；防老劑的原料；農(nóng)藥萃取劑等。近年來(lái)，隨著汽車工業(yè)以及高檔涂料的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)MIBK的需求量不斷增加。

由于工業(yè)上大部分丙酮皆有異丙苯過(guò)氧化法獲得，并與苯酚聯(lián)產(chǎn)。丙酮的可能下游產(chǎn)品是異丙醇，后者顯然比前者具有更廣泛的應(yīng)用。由于苯酚的需求量的增加，聯(lián)產(chǎn)出大量的丙酮，出現(xiàn)了供需不平衡，導(dǎo)致丙酮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益不高。這樣就使得在某些時(shí)期由丙酮加氫制備異丙醇，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)甲基異丁基酮成為一條經(jīng)濟(jì)可行的路線。

丙酮加氫制備異丙醇可使用鎳基或銅基催化劑，也可使用如鈀、鉑、銠、釕等貴金屬催化劑。鎳基催化劑以骨架鎳（Raney?Nickel）為佳，也可以采用負(fù)載于載體或復(fù)合氧化物形式。銅基催化劑則是多與其它金屬氧化物復(fù)合作為催化劑或者負(fù)載于載體上使用。

丙酮加氫一步法生產(chǎn)MIBK工藝流程短，是目前最實(shí)用的工藝路線。這一方法集酮縮合、脫水和加氫三步于一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成，具有工藝流程短、投資少和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。丙酮在堿催化作用下縮合得到二丙醇酮（DAA），DAA在酸催化作用下脫水生成異丙叉丙酮（MO），MO再在鎳或銅系作用下加氫得到MIBK。近年來(lái)，丙酮一步法合成MIBK/DIBK的研究越來(lái)越受到重視，代表了MIBK生產(chǎn)工藝的發(fā)展方向，有廣闊的應(yīng)用前景。其技術(shù)的關(guān)鍵在于高活性和選擇性的催化劑的開(kāi)發(fā)。

丙酮在以上類型的催化劑上加氫，多采用固定床反應(yīng)器，丙酮與氫氣以一定配比在液相或氣相情況下連續(xù)進(jìn)入催化劑床層，在適當(dāng)溫度和壓力下加氫生成目的產(chǎn)物。

在丙酮加氫制異丙醇工藝中，CN?1083415C公開(kāi)了一種丙酮加氫制異丙醇的方法，采用壓片成型的CuO-ZnO氧化物混合物催化劑，在裝有該催化劑的固定床反應(yīng)器內(nèi)，丙酮加氫制備異丙醇。在一定溫度和壓力下，丙酮的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.9%，異丙醇的選擇性可達(dá)到99.9%。CN?101927168?A公開(kāi)了一種用于丙酮加氫制備異丙醇的鎳基催化劑及其應(yīng)用。在鎳基催化劑中加入少量的金屬M(fèi)o和Zn可以顯著地提高催化劑的丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的收率，進(jìn)行了模擬工業(yè)生產(chǎn)條件的試驗(yàn)和催化劑對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明使用該專利發(fā)明的催化劑，在一定溫度和壓力下，異丙醇的收率可達(dá)99.4%。

在丙酮加氫法制取MIBK工藝中，廣泛采用的催化劑是Pd/樹(shù)脂或Pd/Al₂O₃催化劑，同時(shí)有二異丁基酮生成。CN101830787A公開(kāi)了一種由丙酮?dú)庀嘁徊椒ê铣杉谆惗』投惗』姆椒ǎ褂肞d/MgO-Al₂O₃-ZrO₂催化劑。該催化劑以金屬硝酸鹽溶液為起始溶液，采用共沉淀法制備PdMgAlZr四元類水滑石前軀體，焙燒得Pd/?MgO-Al₂O₃-ZrO₂催化劑。CN101273003A公開(kāi)了一種制造甲基異丁基酮和二異丁基酮的方法。該方法使用鋯/磷酸鹽-鈀和鋯氧化鋁-鈀催化劑，在高于207KPa（30psig）的反應(yīng)壓力下進(jìn)行，產(chǎn)物具有較高的MIBK對(duì)DIBK的比率。但是該類催化劑以貴金屬Pd為主活性金屬，價(jià)格昂貴、熱穩(wěn)定性差、活性組分易流失，且催化劑再生困難，操作條件要求苛刻。