[發明專利]一種環己醇脫氫制環己酮催化劑、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811068823.2
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109331826B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陸平;王慶格;華超
• 申請（專利權）人: 北京華和拓科技開發有限責任公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/02;B01J37/08;C07C45/00;C07C49/403
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 任文娟;陳有業

本發明涉及一種環己醇脫氫制環己酮催化劑、其制備方法和應用，屬于催化劑技術領域。該催化劑包括：ZnAl₂O₄載體，CuO活性組分和ZnO活性組分，La₂O₃助劑。本發明的催化劑制備過程簡單，用于環己醇的脫氫反應，催化活性高，環己酮選擇性高，穩定性好。

技術領域

本發明屬于脫氫催化劑及其制備方法技術領域，具體涉及一種環己醇脫氫制環己酮催化劑及其制備方法。

背景技術

環己酮是生產己內酰胺、己二酸、尼龍66等酰胺類產品的重要中間原料，同時，由于環己酮具有良好的溶解性和低揮發性，還被廣泛應用于非酰胺類產品的生產。環己酮脫氫制環己酮因副產物較少，操作簡單，收率較高，且比較安全等特點而廣泛應用于工業生產。環己醇脫氫制環己酮在熱力學上是一個可逆的吸熱反應，升高溫度有利于環己醇的轉化，因此催化劑在高溫下的活性、選擇性和穩定性是環己醇脫氫催化劑選擇的關鍵因素。

目前脫氫催化劑按照催化劑活性組分不同主要可分為Zn基催化劑和Cu基催化劑。Zn基催化劑特點是轉化率較高，反應溫度較高，一般為350～400℃，但選擇性較差，催化劑壽命短，現在基本被Cu基催化劑所取代。但Cu基催化劑在使用過程中，反應溫度升高到280℃以上會加速銅的燒結，活性表面積減少，載體結構發生顯著變化，因而降低催化劑的活性，催化劑穩定性差。因此目前的Zn基催化劑和Cu基催化劑均無法在高溫下同時保持良好的活性、選擇性和穩定性。

因此，從工業應用實際出發，開發在高溫下具有良好活性、選擇性和穩定性的環己醇脫氫制環己酮催化劑具有現實意義。

發明內容

鑒于以上現有技術的不足，本發明的目的是開發一種用于環己醇脫氫制環己酮的催化劑及其制備方法，該催化劑在高溫下具有良好活性、選擇性和穩定性，該制備方法具有制備簡單、原料便宜等優勢，能夠用于環己醇脫氫制環己酮的工業生產。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

本發明的第一方面是提供一種環己醇脫氫制環己酮催化劑，所述催化劑包括：ZnAl₂O₄載體，CuO活性組分和ZnO活性組分，La₂O₃助劑，其中CuO的含量為10～15wt％，ZnO的含量為20-25wt％，La₂O₃助劑的含量為2～5wt％；所述含量計算基準為所述催化劑的質量。

本發明第二方面提供一種環己醇脫氫制環己酮催化劑的制備方法，其包括以下步驟：

a、將鋁源、硅源、田菁粉按100:1:1的質量比置于捏合機中混合，同時均勻滴加酸溶液，物料捏合至可塑狀態，然后擠出、切條、干燥、焙燒，得到初級催化劑載體，其成分為Al₂O₃和微量SiO₂，本發明中微量指該物質的質量占混合物總量的百分之一以下；

b、將Zn鹽水溶液、Cu鹽水溶液和La鹽水溶液配制成混合溶液，將步驟a得到初級催化劑載體浸漬于所述混合溶液中；

c、將步驟b得到混合物干燥，焙燒，得到所述催化劑。

優選的，

步驟a中，所述鋁源為擬薄水鋁石粉，所述硅源為SiO₂粉末，所述酸溶液為硝酸、乙酸中的至少一種，所述干燥過程為室溫下自然敞干12h，繼而于100℃下干燥10h；