[發明專利]丙酮加氫制備異丙醇催化劑及方法

在審

• 申請號: 201610898978.3
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN107952468A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 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: B01J29/072
• 分類號: B01J29/072;C07C29/145;C07C31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種丙酮加氫制備異丙醇催化劑及方法。

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。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的上述問題，提供一種新的丙酮加氫制備異丙醇的方法。該方法具有反應產物的選擇性和收率較高，催化劑穩定性好的特點。

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％的有機硅微孔沸石，b)5～60％的鎳元素或其氧化物c)0～5％的鋅和/或銠元素或其氧化物。

所述有機硅微孔沸石具有以下摩爾關系的組成：(1/n)Al₂O₃:SiO₂:(m/n)R，式中n＝5～250，m＝0.01～50，R為碳原子數為1～8的烷基或苯基中的至少一種；所述有機硅微孔沸石的Si²⁹NMR固體核磁圖譜在-80～+50ppm之間至少包含有一個Si²⁹核磁共振譜峰；所述有機硅微孔沸石的X-射線衍射圖譜在12.4±0.2，11.0±0.3，9.3±0.3，6.8±0.2，6.1±0.2，5.5±0.2，4.4±0.2，4.0±0.2和3.4±0.1埃處有d-間距最大值。

上述技術方案中，優選地，所述有機硅微孔沸石的Si²⁹NMR固體核磁圖譜在-30～+30ppm之間至少包含有一個Si²⁹核磁共振譜峰。更為優選地，所述有機硅微孔沸石的Si²⁹NMR固體核磁圖譜在-20～+20ppm之間至少包含有一個Si²⁹核磁共振譜峰。上述技術方案中，優選地，n＝10～100，m＝0.05～20。

上述技術方案中，優選地，以催化劑的重量分數計，鎳含量為5～40％。

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％。更為優選地，鋅或銠含量為0.3～2.8％。

上述技術方案中，優選地，所述有機硅微孔沸石為含氟的有機硅微孔沸石。

上述技術方案中，優選地，所述含氟的有機硅微孔沸石中的含氟的有機硅來自于包括選自聚(十七氟葵基)甲基硅氧烷，聚(九氟己基)硅氧烷，聚甲基(三氟丙基)硅氧烷，PDMS，PTFE的至少一種。

本發明還提供一種丙酮加氫制備異丙醇的方法，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，在含有上述催化劑的固定床反應器中，丙酮與氫氣反應生成異丙醇。

上述技術方案中，優選地，反應溫度為100～160℃。

上述技術方案中，優選地，反應壓力為1.5～3.0MPa。

上述技術方案中，優選地，氫/丙酮摩爾比為2～3。