[發(fā)明專利]一種采用鎳基多相催化劑用于醛類加氫制醇類反應(yīng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811416149.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN111215079B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜淼;丁云杰;嚴(yán)麗;李存耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): B01J23/78
• 分類號(hào): B01J23/78;B01J35/10;C07C31/10;C07C29/141
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明屬于多相催化反應(yīng)工藝領(lǐng)域，具體涉及一種采用鎳基多相催化劑用于醛類加氫制醇類反應(yīng)的方法。一種用于醛類加氫制醇類反應(yīng)的方法，其特征在于，所述方法采用鎳基多相催化劑，其主要組分為Ni、Mg、Na、選擇性改進(jìn)劑以及經(jīng)過氨處理的載體材料，所述選擇性改進(jìn)劑選自Co、Ca、Sr、Ba金屬元素中的一種,所述經(jīng)過氨處理的載體材料選自經(jīng)過氨處理的氧化鋁、二氧化硅、硅藻土中的一種，所述方法包括在所述鎳基多相催化劑存在下使醛類原料與氫氣在反應(yīng)器中進(jìn)行所述醛類加氫反應(yīng)。該方法使用新型鎳基多相催化劑，反應(yīng)工藝及裝置簡(jiǎn)單，降低了醇類產(chǎn)品后續(xù)純化分離成本，有效提高了醛類加氫生產(chǎn)醇類反應(yīng)過程的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的工藝應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多相催化反應(yīng)工藝領(lǐng)域，具體涉及一種采用鎳基多相催化劑用于醛類加氫制醇類反應(yīng)的方法。

背景技術(shù)

醛催化加氫制備醇的反應(yīng)，是實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)化學(xué)合成最重要的一類催化反應(yīng)，通過氣態(tài)氫氣和多相催化劑，將醛類原料制備成醇類產(chǎn)品。我國(guó)在催化加氫技術(shù)方面也取得了一些突破，這些技術(shù)不僅在石油的進(jìn)一步加工處理有重要的作用，在精細(xì)化工中的應(yīng)用也越來越廣泛。然而，很多催化加氫的生產(chǎn)工藝，依然沿用五六十年代較落后的技術(shù)，這與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的差距。催化加氫技術(shù)的改造，核心是改善催化劑的架構(gòu)。催化劑的好壞關(guān)系著整個(gè)反應(yīng)效能的好壞，好的催化劑可以在較低能耗、少污染、安全、可靠的條件下實(shí)現(xiàn)工藝的進(jìn)程。

醛加氫反應(yīng)對(duì)原料醛轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物醇選擇性要求較高，為減少返回反應(yīng)器進(jìn)行二次加氫的醛的量和副反應(yīng)產(chǎn)生的酯類、醚類等雜質(zhì)的量，提高目的產(chǎn)品醇類的收率，醛加氫催化劑必須有較高的加氫活性和加氫選擇性，一般要求原料醛轉(zhuǎn)化率不小于98％，產(chǎn)品醇選擇性不小于98％。

鎳基催化劑以其加氫活性高、溫度低、操作能耗少的特點(diǎn)，在醛類加氫領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。早期的高壓法制備丁辛醇的工藝中Ni系催化劑多用于液相加氫，其操作壓力較高，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，在1990年前后先后開發(fā)了一系列以Ni為主要活性組分的醛類中壓加氫催化劑。

很多高校、科研院所和公司等對(duì)醛類加氫催化劑進(jìn)行過研究。德國(guó)Hoechst公司專利EP421196介紹的Ni系Ni-ZrO/SiO₂醛類加氫催化劑，該公司另外一專利CN1045548C中介紹的Ni系醛類加氫催化劑，是采用堿土金屬M(fèi)g作為助劑，可用于丙醛加氫制正丙醇反應(yīng)，其加氫產(chǎn)物中含0.7％未轉(zhuǎn)化的醛和少量副產(chǎn)物。德國(guó)BASF專利DE43100538中介紹的Ni系醛類加氫催化劑，除加入了Cu之外，還加入了第三組分Zr和第四組分Mo。德國(guó)Huels公司專利EP394842中提到的Ni系醛加氫催化劑，除加入了Cu作為第一助劑，又加入了Cr作為第二助劑。俄羅斯Gurevich Gs專利EP326674介紹了兩步法生產(chǎn)丁辛醇工藝及催化劑，其Ni系液相加氫精制催化劑中加入Cr作為助劑。CN100590108C中所述丙醛加氫是在銅鋅系催化劑上進(jìn)行氣相加氫，所述的銅鋅系催化劑的主要重量組成為氧化銅29.4％-50％、氧化鋅49.4％-70％，而在CN100564338C中指出，采用該項(xiàng)催化劑加氫的粗產(chǎn)物中含有0.3％-4％的丙酸丙酯副產(chǎn)物。

上述專利中所提供的醛加氫合成醇的方法具有通用性，其缺點(diǎn)在于醛加氫的低溫反應(yīng)活性不理想，或是醛加氫制備產(chǎn)物醇時(shí)會(huì)生成酯類和醚類等副產(chǎn)物。醛類加氫催化劑需要具有優(yōu)異的低溫反應(yīng)活性，反應(yīng)溫度高容易導(dǎo)致原料醛聚合和醇醛縮聚反應(yīng)的發(fā)生，降低產(chǎn)物醇選擇性且易造成工業(yè)生產(chǎn)裝置的管路堵塞等問題。醛加氫反應(yīng)中雖副產(chǎn)物酯類和醚類數(shù)量較少，但在生產(chǎn)過程中涉及主產(chǎn)品醇的精餾，尤其對(duì)于醚類副產(chǎn)物，將醚類產(chǎn)品從醇類主產(chǎn)品中分離是十分困難的，所需的設(shè)備投入和能耗較大。醛加氫制備醇的反應(yīng)具有優(yōu)異的低溫活性和產(chǎn)品醇選擇性是十分重要的。因此，本專利使用新型鎳基多相催化劑，反應(yīng)工藝及裝置簡(jiǎn)單，催化劑具有優(yōu)異的低溫活性以及產(chǎn)物醇選擇性，降低了醇類產(chǎn)品后續(xù)純化分離成本，有效提高了醛類加氫生產(chǎn)醇類反應(yīng)過程的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容