[發明專利]丙酮加氫制備異丙醇催化劑

有效

• 申請號: 201610898344.8
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN107952473B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 黃政;金國杰;高煥新;楊洪云;王高偉;汪超;丁琳;康陳軍
• 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: B01J29/76
• 分類號: B01J29/76;C07C29/145;C07C31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明通過采用在氫氣存在的情況下，以丙酮為原料，在反應溫度為80～180℃，壓力為1.0～4.0MPa，丙酮的重量空速為0.1～5小時^?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)40～95％的晶粒直徑為10～80nm的Beta沸石，b)5～55％的鎳元素或其氧化物，c)0～5％的鋅、銠元素或其氧化物。該技術方案可用于丙酮加氫制備異丙醇的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種丙酮加氫制備異丙醇催化劑和方法。

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。

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，導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。

Beta沸石是由Waddinger等于1964年首次合成的一種大孔硅鋁沸石，Beta沸石具有三維十二元環孔道結構，其平行于(001)晶面的一維孔道的十二元環孔徑為0.57～0.75nm，另一個與(100)晶面平行的二維孔道的十二元環孔徑為0.56～0.65nm。一般認為Beta沸石是由四方晶系和單斜晶系共生組成的高度堆積缺陷手性沸石。由于Beta沸石具有獨特的拓撲結構，因此在催化領域應用廣泛。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中使用的丙酮加氫制備異丙醇催化劑穩定性和活性不好的技術缺陷，本發明提供了一種穩定性和活性較高的催化劑用于制備異丙醇。我們以納米Beta沸石作為載體，負載鎳的催化劑，在丙酮加氫制異丙醇的反應中表現出了很好的活性與穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種丙酮加氫制備異丙醇催化劑。

一種丙酮加氫制備異丙醇催化劑，所述催化劑以重量份數計，包括以下組分：a)40～95％的晶粒直徑為10～80nm的Beta沸石，b)5～55％的鎳元素或其氧化物，c)0～5％的鋅和/或銠元素或其氧化物。

上述技術方案中，優選地，所述載體為納米Beta沸石，以催化劑的重量分數計，含量為40～80％。

上述技術方案中，優選地，以催化劑的重量分數計，鋅或銠含量為0～3％。較為優選地，鋅或銠含量為0.3～2.8％。

上述技術方案中，催化劑的重量份數計，鎳含量優選范圍5～40％；所述在載體為納米Beta沸石。