[發明專利]苯乙酮加氫制備α-苯乙醇的催化劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711277978.2
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108043414B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 李作金;于海波;詹吉山;沙宇;初乃波;黎源;華衛琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/18;C07C29/145;C07C33/22
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明公開了一種苯乙酮液相加氫制備α?苯乙醇的催化劑的制備方法，包括：向反應釜中加入水、小分子醇、Gemini表面活性劑和有機造孔劑，然后加入硅溶膠，并攪拌均勻，配成硅溶膠水分散液；配置含銅、鋅、稀土金屬、堿土金屬的化合物鹽的混合鹽溶液和堿性沉淀劑，并將兩者共同加入到硅溶膠水分散液中，經沉淀反應、老化、過濾、洗滌、干燥、焙燒和成型得到催化劑；本發明還公開了制備得到的催化劑及其應用。本發明采用硅溶膠和硅酸鹽作為復合硅源，沉淀過程之前加入有機造孔劑，并采用Zn、稀土及堿土金屬對催化劑進行改性，用于苯乙酮液相加氫制備α?苯乙醇時不僅活性高、選擇性好，而且有效提高了催化劑的抗液性，強度高、穩定性好。

技術領域

本發明屬于催化加氫技術領域，具體涉及一種苯乙酮液相加氫制備α-苯乙醇的催化劑、其制備方法以及應用。

背景技術

α-苯乙醇是一種重要的化工中間體，廣泛應用于醫藥、香料制造業、化妝品、食品和精細化工等工業中?，F有的α-苯乙醇合成方法主要有微生物發酵法和苯乙酮還原/催化加氫法等。

微生物發酵法一般以苯丙氨酸、氟苯丙氨酸為原料，通過微生物發酵轉化制取α-苯乙醇。微生物法所采用的原料價格昂貴，生產成本高。目前工業上生產α-苯乙醇通常采用苯乙酮加氫法，該方法具有生產成本低、副產物少、產品收率高、產品純度高等優點，適于大規模生成α-苯乙醇。

苯乙酮加氫催化劑主要有鉑鈀貴金屬催化劑、鎳基催化劑和銅基催化劑等，貴金屬催化劑和鎳基催化劑成本高、易造成芳環飽和及苯乙醇氫解，α-苯乙醇選擇性較差。與貴金屬催化劑、鎳系催化劑相比，銅系催化劑用于苯乙酮加氫反應具有活性和選擇性高、成本低等優勢。

苯乙酮加氫制α-苯乙醇的催化劑在許多專利中都有報道。CN1557545A采用浸漬法制備了Ni-Sn-B/SiO₂催化劑，低溫焙燒后采用KBH4為還原劑進行還原，其催化反應時，苯乙醇最高選擇性達97.5％，但其活性組分Ni與載體SiO2相互作用力弱、易流失。

US4996374公開了一種Pd-C催化劑，但其催化劑穩定性較差，套用時需不斷提高反應溫度。CN1315226A公開了一種還原處理的銅基催化劑及用其制備α－苯乙醇的方法，但其需要采用液相還原的方法以提高催化劑的穩定性，工藝復雜、成本高。CN1911883A公開了一種以雷尼鎳為催化劑制備α-苯乙醇的方法，但其苯乙酮加氫產物中出現了較多的芳環加氫產物α-環己基乙醇，α-苯乙醇選擇性較低。

EP0714877B1采用堿金屬和/或堿土金屬碳酸鹽對銅硅催化劑改性顯著抑制了副產物乙苯的生成，但其硅源以氣相二氧化硅或硅藻土的形式加入不利于增強活性組分和載體的相互作用，對催化劑強度不利。

WO2016198379催化劑中部分硅源以硅溶膠的形式在擠條成型時加入，不能有效起到對活性組分銅的分散作用。上述公開報道均未提及助劑對活性組分的分散、穩定作用，以及成型催化劑使用時的機械穩定性和使用后的強度。

由于苯乙酮加氫過程極易發生α-苯乙醇氫解/脫水副反應生成乙苯/苯乙烯，氫解和脫水反應速率均隨反應溫度升高迅速增長。為提高苯乙酮加氫過程選擇性通常選擇在較低的溫度下進行液相加氫反應。因此要求苯乙酮加氫催化劑具有良好的抗液性能、較弱的酸性和良好的低溫活性。

現有技術中，用于液相加氫反應的銅系催化劑不僅受到儲存/裝填/還原/反應等過程各種內部或外部力的作用，還會由于液體浸泡、溶脹等原因使催化劑的實際使用強度大幅下降，導致催化劑在液相加氫體系容易破碎、粉化，威脅工業裝置穩定運行，影響催化劑壽命。

目前，采用沉淀法制備的苯乙酮加氫制備α-苯乙醇銅系催化劑通常存在活性組分銅分散度低、催化劑酸性強、載體和活性組分相互作用力弱等問題，導致苯乙酮轉化率低、乙苯等副產物生成量大苯乙醇選擇性差、催化劑強度差。因此改善活性組分銅的分散度及催化劑的傳質性能、抑制催化劑酸性、提高催化劑抗液性能對于制備高活性、高選擇性及高抗液性能的苯乙酮加氫催化劑意義重大。