[發明專利]用于丁二酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇的高選擇性氫化催化劑、其制備方法及其應用有效
| 申請號: | 201210306980.9 | 申請日: | 2012-08-24 |
| 公開(公告)號: | CN102784651A | 公開(公告)日: | 2012-11-21 |
| 發明(設計)人: | 張英偉;劉康;張新志;孫長江;王振宇 | 申請(專利權)人: | 北京旭陽化工技術研究院有限公司 |
| 主分類號: | B01J23/83 | 分類號: | B01J23/83;C07C31/20;C07C29/149 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 用于 丁二酸 二甲 加氫 制備 丁二醇 選擇性 氫化 催化劑 方法 及其 應用 | ||
技術領域
本發明涉及一種氫化催化劑,具體而言,涉及一種用于丁二酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇的氫化催化劑、其制備方法,以及其在氣相加氫制備1,4-丁二醇中的應用。?
背景技術
1,4-丁二醇是一種重要的基本有機合成原料。其碳鏈較長,以其為原料合成的聚酯或聚氨酯比由乙二醇或丙二醇合成的聚合物具有更均衡的物理性質。1,4-丁二醇的用途身份廣泛,下游產品主要集中在三個方面:(1)生產四氫呋喃,四氫呋喃進一步生成聚四亞基甲基醚二醇(2)生產γ-丁內酯,γ-丁內酯進一步與乙炔反應生成2-吡咯烷酮;(3)生產PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)樹脂。我國近幾年對1,4-丁二醇需求旺盛,每年需要大量的進口滿足國內的需求。?
目前工業化的1,4-丁二醇50%的生產能力主要集中在DUPONT和BASF兩大公司中。Davy-Mckee公司開發的馬來酸酯化加氫路線極具市場競爭力和發展潛力。?
EP-A0404408公開了一種馬來酸加氫催化劑。該催化劑以固定于載體上的涂覆催化劑形式使用。在實施例中,僅僅使用該催化劑,在2巴的壓力下可以獲得高1,4-丁二醇收率。?
美國專利US5698749公開了一種1,4丁二醇的制備方法,所述方法包括對與含氫氣體和催化劑接觸的氫化前體進行催化氫化,所述氫化催化劑包含沉積在碳載體上的周期表VIII族中的至少一種貴金屬和錸、鎢和鉬中的至?少一種金屬,其中所述碳載體在沉積金屬前已與選自硝酸、過氧化氫、次氯酸鈉、過硫酸銨和高氯酸的氧化劑接觸。?
中國專利CN1850328A公開了一種用于馬來酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇的高選擇性催化劑及其制備方法。該催化劑為Cu/ZnO/載體金屬氧化物三元體系,該催化劑采用常用的共沉淀方法制備得到,沉淀前驅體經過優化的陳化處理,比傳統的共沉淀法制備的銅基催化劑具有更加規整的孔分布和更大的比表面積。?
發明內容
本發明的目的在于提出一種用于丁二酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇高選擇性催化劑及其制備方法。?
本發明所述的用于丁二酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇的催化劑,該催化劑的前驅體采用并流共沉淀制備,并經過陳化成型處理工藝獲得,其中銅的質量含量為10-40%。?
本發明催化劑的載體材料選自Al2O3、SiO2、MgO、TiO2、活性碳及其混合物。?
本發明提供了一種用于丁二酸二甲酯加氫制備1,4-丁二醇的高選擇性催化劑的制備方法,該方法包括如下步驟:?
(1)將銅、鋅、鈰相應的可溶性鹽混合溶解配成金屬離子水溶液,?
其中,銅、鋅、鈰相應的可溶性鹽可以是相應金屬的鹽酸鹽或硝酸鹽,優選Cu(NO3)2·3H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O;所述金屬離子溶液中金屬離子的總濃度為0.8-2.2M;?
其中,金屬離子摩爾比Cu2+:Zn2+:Ce3+=1:0.1-0.8:0.01-0.03(摩爾比)??。?
(2)在配成的金屬離子溶液中加入所述載體;所述載體選自Al2O3、SiO2、MgO、TiO2、活性碳及其混合物;?
(3)配制沉淀劑水溶液,?
其中,所述沉淀劑為氨水、尿素、碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉,所述沉淀劑水溶液的濃度為1.0-3.0M;?
(4)攪拌下將沉淀劑水溶液滴加到步驟(2)所得金屬離子水溶液中,控制沉淀過程中溫度為60-90℃,控制溶液的PH值為6-8,滴加結束,恒溫攪拌2小時,然后陳化1-12小時,過濾得催化劑前驅體沉淀;?
(5)用去離子水洗滌前驅體沉淀去除雜質離子,在90℃-130℃下焙燒5-10小時,然后在以5-10℃/min程序升溫至450℃-550℃焙燒5-20小時,即得催化劑母體;?
(6)將制得的催化劑母體進行成型處理,處理后催化劑的粒徑為20-40目;?
(7)在氫氣的氣氛下,在0.5-3.0Mpa壓力下于573K-723K對成型后的催化劑進行還原6-15小時。?
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