[發明專利]用于巴豆醛選擇性加氫合成巴豆醇的催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201410245662.5
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN103990469A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 洪慶紅;潘滔;陳玲
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;C07C33/03;C07C29/141
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本發明涉及化學催化劑領域，特別涉及一種用于巴豆醛選擇性加氫合成巴豆醇的催化劑及制備方法。

背景技術

α,β-不飽和醛是一種重要的化工原料，其C＝O鍵選擇性加氫制得的產物α,β-不飽和醇是香料、醫藥、除草劑、涂料等的原料及中間體。巴豆醇是α,β-不飽和醇中具有代表性的化合物，是一種重要的有機合成中間體，被廣泛應用于制造塑料、增塑劑、除草劑、涂料和農藥等，故催化巴豆醛選擇性加氫制備巴豆醇極具經濟價值。

α,β-不飽和醛中C＝C鍵的加氫活性高于C＝O鍵，同時C＝C鍵與C＝O鍵之間具有共軛作用，從動力學和熱力學兩方面來說都是更有利于C＝C鍵的加氫反應，即加氫反應只在C＝O鍵上進行而不破壞C＝C鍵生成不飽和醇比較困難。工業上通常采用氫化鋁鋰、硼氫化鈉或異丙醇鋁直接還原α,β-不飽和醛制備α,β-不飽和醇。雖然利用此方法可得到高產率的α,β-不飽和醇，但存在反應條件嚴格、產物分離困難、成本很高，三廢多等問題，原子經濟性較差。為此，固體催化劑催化加氫受到了科技工作者的重視。在巴豆醛選擇性加氫制巴豆醇反應中，貴金屬催化劑得到了廣泛的研究，主要集中在Pt、Au、Ir、Rh幾個系列。對Ir催化劑的研究越來越多，取得了一定的成果，早期主要研究單一的元素Ir在不同載體上的催化性能，后來逐漸開始研究在此基礎上添加助劑。

中國專利CN102295532A公開了Ir/TiO₂(M為Sm或Y或La)催化劑及制備方法，發現Pt的負載量為5.0％的Pt/Ce_0.9Sm_0.1O_1.95催化劑在80℃反應時對巴豆醇具有高選擇性，達到72％；中國專利CN102886269A公開了添加NaCl、KCl、LiCl、NaOH、KOH或Mg(NO₃)₂等助劑的Pt/ZrO₂催化劑及制備方法，發現在反應進行8小時后獲得較高的選擇性(添加NaCl的催化劑最高，為63％)；中國專利CN102240564A公開了載體為TiO₂、ZrO₂或ZnO，活性組分為Ir-Ir³⁺混合物的催化劑及制備方法，發現Ir含量為3％的Ir/TiO₂催化劑在還原溫度為300℃時，獲得巴豆醛的轉化率為93％，巴豆醇的選擇性為88％；中國專利CN102886269A公開了xFe-yZn/IrO₂/SiO₂催化劑及制備方法，發現當Fe和Zn總摩爾量為Ir摩爾量的0.5％，Fe與Zn的摩爾比為1:2，并且還原溫度為300℃時，巴豆醛的轉化率是68.6％，巴豆醇的選擇性為88.9％，表現出較好的催化性能。

這些專利及其相關研究主要針對較小顆粒的催化劑，而實際上對于工業使用，更多時候要用大顆粒催化劑，其性能與小顆粒有所區別。現有的氣相加氫制備巴豆醇的催化劑大多存在易失活、穩定性差等缺點，同時催化劑的轉化率和選擇性也有待進一步提高。因此，為了獲得更好的反應穩定性及更高的選擇性，需要對大顆粒催化劑進行更深入的改性研究。

發明內容

本發明針對現有的氣相巴豆醛選擇性加氫制備巴豆醇的Ir基催化劑大多存在易失活、穩定性差的缺點，提供一種改性的催化效率高、反應選擇性和反應穩定性較好的用于巴豆醛選擇性加氫合成巴豆醇的催化劑及其制備方法。

為解決該技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種用于巴豆醛選擇性加氫合成巴豆醇的催化劑，其特征在于：

以粒徑2-3mm的SiO₂為載體，第一負載層為Fe-xZn-yLa，x、y分別為Zn與Fe、La與Fe的摩爾比，x＝0～5，y＝0～5，Fe-xZn-yLa/SiO₂載體中，Fe-Zn-La的總質量百分含量為SiO₂的0.05～2.0％；第二負載層為Ir-Pt，Ir的質量百分含量為SiO₂的1.0～5.0％，Pt：Ir的摩爾比為0.03～0.2。