[發(fā)明專利]用于順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及制γ-丁內(nèi)酯的方法

在審

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• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111097427A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮海強;趙開徑;朱躍輝;高繼東
• 申請（專利權(quán)）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北京化工研究院
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J37/03;C07D307/33
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于順酐液相加氫制γ?丁內(nèi)酯的催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及制γ?丁內(nèi)酯的方法，以催化劑的總重量計，該催化劑包括：CuO 20?70wt％、ZnO 25?75wt％、SnO₂5?15wt％、SiO₂2?8wt％。本發(fā)明的催化劑具有較高的活性和選擇性，順酐轉(zhuǎn)化率≥95％，γ?丁內(nèi)酯選擇性≥90％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的催化劑及其制備方法，該用于順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的催化劑的應(yīng)用，以及一種順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的方法。

背景技術(shù)

γ-丁內(nèi)酯是重要的精細有機化工原料，廣泛應(yīng)用于石油化工、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等領(lǐng)域。γ-丁內(nèi)酯可作為原料，用于生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮。另外，γ-丁內(nèi)酯還是一種高安全性、低毒環(huán)保型溶劑，可溶解大多數(shù)低分子聚合物及部分高分子聚合物。

目前，工業(yè)上合成γ-丁內(nèi)酯的方法有許多種，以順酐為原料的順酐加氫法是其中一種，該方法具有流程簡單，投資少等優(yōu)點。我國是順酐生產(chǎn)大國，在順酐深加工產(chǎn)品中，γ-丁內(nèi)酯是附加值很高的一種產(chǎn)品。

工業(yè)上，順酐液相加氫法和順酐氣相加氫法是兩種常見的γ-丁內(nèi)酯生產(chǎn)方法。

目前，有關(guān)順酐液相加氫制備γ-丁內(nèi)酯的專利很多。如公開號為 CN106955710A、CN101940927A和CN102335611A的專利申請中，使用的均為液相加氫法。其中，CN106955710A公開了一種順酐液相加氫催化劑；其組成為：鎳/氧化鋯/氧化鋁/氧化硅，該催化劑制備工藝復(fù)雜，且需要醇水溶液，致使催化劑成本高。CN101940927A披露了一種銅/鋅/鈦硅順酐液相加氫催化劑，該催化劑性能欠佳，順酐的轉(zhuǎn)化率為88.2-99.6％，γ-丁內(nèi)酯的選擇性80.7-89.8％。CN102335611A公開了一種含Ni-Mo/AC的順酐液相加氫催化劑，利用該催化劑，γ-丁內(nèi)酯的收率為91.1-97.6％，催化劑在使用時，必須采用氫氣在400℃預(yù)還原。

因此，綜上所述，急需開發(fā)制備過程簡單、催化效能高的催化劑來滿足γ-丁內(nèi)酯的生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、催化效能高的用于順酐液相催化加氫制γ-丁內(nèi)酯的催化劑及制備方法和用途。使得制備的催化劑具有催化劑活性和選擇性高，制備工藝簡單以及催化劑價格低廉的特點，具備工業(yè)應(yīng)用性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的催化劑，以催化劑的總重量計，該催化劑包括：CuO 20-70 wt％、ZnO 25-75wt％、SnO₂5-15wt％、SiO₂ 2-8wt％。

本發(fā)明的第二方面提供了上述催化劑的制備方法，該制備方法包括：將所述催化劑各組分的前體溶液通過共沉淀法制備得到所述催化劑。

本發(fā)明的第三方面提供了上述催化劑在順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯反應(yīng)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的第四方面提供了一種順酐液相加氫制γ-丁內(nèi)酯的方法，該方法包括：

將上述催化劑、氫氣和順酐溶液進行接觸反應(yīng)，制備γ-丁內(nèi)酯；

其中，所述順酐溶液的質(zhì)量濃度為10-30wt％，溶劑為四氫呋喃、環(huán)己烷和苯中的至少一種；催化劑和順酐的質(zhì)量比為0.01-0.05：1，所述接觸反應(yīng)的溫度為180-230℃、時間為1-6h、壓力為1-5MPa。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

(1)催化劑具有較高的活性和選擇性，順酐轉(zhuǎn)化率≥95％，γ-丁內(nèi)酯選擇性≥90％；

(2)催化劑制備工藝簡單，催化劑價格低廉；