[發明專利]一種合成支鏈醇的催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711282401.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108043432B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李德寶;郭荷芹;賈麗濤;侯博;肖勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/18
• 分類號: B01J27/18;B01J27/185;B01J27/187;C07C29/34;C07C31/125
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成支鏈醇的催化劑的制備方法，其特征在于：該催化劑的組成為Ca_(10-x)M_x(PO₄)_y(OH)₂，其中x為0.1～1，y為5.6～6.5，(Ca+M)與PO₄的摩爾比為1.53～1.75，M為Mg、Cu、Mn、Co、Sr、Fe中的一種，其制備過程包括如下步驟

(1)將鈣的前驅體溶于去離子水中，得到Ca²⁺濃度為0.15～0.60 mol/L的溶液，記為溶液A；

(2)將(NH₄)₂HPO₄溶于去離子水中，得到PO₄^3-濃度為0.10-0.50 mol/L的溶液，記為溶液B；

(3)配制濃度為1-3 mol/L的堿性溶液，記為溶液C；

(4)將溶液A加熱到40～70℃，攪拌條件下，將溶液B滴加到溶液A中得到混合液體D，滴加完畢后攪拌30～60 min，然后用溶液C，將液體D的pH值調為7.5～11.0，得到漿液E；

(5)將漿液E在40～70℃攪拌反應3-10 h，然后在100-140℃水熱條件下晶化10～48 h，晶化完畢后洗滌，90～120℃干燥10～24 h，550～750℃焙燒5～8 h，得到Ca₁₀(PO₄)_y(OH)₂的羥基磷灰石；

(6)將M的可溶性前驅體溶于去離子水中，得到金屬離子濃度為0.05～0.5 mol/L的溶液，將Ca₁₀(PO₄)_y(OH)₂加入到該溶液中，液固質量比為10～40：1，然后在50～80℃條件下反應5～10 h，反應完畢后洗滌，90～120℃干燥10～24 h；根據催化劑組成中的M的量，重復操作1～3次后，洗滌，干燥，在450～600℃焙燒5～8 h，得到催化劑。

2.如權利要求1所述的一種合成支鏈醇的催化劑的制備方法，其特征在于：所述鈣的前驅體為硝酸鈣、氯化鈣和醋酸鈣中的一種。

3.如權利要求1所述的一種合成支鏈醇的催化劑的制備方法，其特征在于：所述堿性溶液為氨水，NaOH，Na₂CO₃溶液中的一種。

4.如權利要求1所述的一種合成支鏈醇的催化劑的制備方法，其特征在于：所述M的可溶性前驅體為硝酸鹽、氯化鹽中的一種。

5.一種利用權利要求1所述的合成支鏈醇的催化劑的制備方法制備的合成支鏈醇的催化劑的應用，其特征在于：將催化劑應用于管式固定床反應器：反應前在N₂氣氛下以0.5-3℃/min升溫至400-550℃，并在此溫度下處理3-6 h，N₂空速為800-2000 h^-1，處理完畢后降至反應溫度250-330℃，通入預熱至130～180℃的乙醇、C_nH_(2n+1)OH，3≤n≤5蒸汽和氮氣的混合氣，反應混合氣的摩爾組成為，N₂：乙醇：C_nH_(2n+1)OH=100:30：5～10，反應總空速為500-1500 h^-1，工作壓力為0.1～1.0 MPa，反應產物為C_(n+2)H_(2(n+2)+1)OH醇。

6.如權利要求5所述的一種合成支鏈醇的催化劑的應用，其特征在于：所述的C_nH_(2n+1)OH為直鏈伯醇。

7.如權利要求6所述的一種合成支鏈醇的催化劑的應用，其特征在于：所述的直鏈伯醇為正丙醇，正丁醇或正戊醇中的一種。

8.如權利要求5所述的一種合成支鏈醇的催化劑的應用，其特征在于：當C_nH_(2n+1)OH為正丙醇時，產物為2-甲基-丁醇；當C_nH_(2n+1)OH為正丁醇時，產物為2-乙基-丁醇；當C_nH_(2n+1)OH為正戊醇時，產物為2-乙基-戊醇。