[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定的鈀鎳炭催化劑催化合成維生素E中間體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811457789.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109529902B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張潔蘭;陳丹;顏攀敦;曾利輝;曾永康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安凱立新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;C07C37/07;C07C39/08
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定的鈀鎳炭催化劑催化合成維生素E中間體的方法，該方法以鈀鎳炭為催化劑，催化三甲基苯醌加氫合成三甲基氫醌，其中所述催化劑以粉狀活性炭為載體，載體用尿素處理后干燥，再進(jìn)行高溫固化，然后將預(yù)處理的活性炭先負(fù)載助劑金屬鎳，并對(duì)負(fù)載鎳的活性炭進(jìn)行高溫活化；再給鎳炭上負(fù)載活性金屬鈀，得到催化劑前體；最后經(jīng)還原劑還原得到催化劑。本發(fā)明方法與現(xiàn)有方法相比，不僅催化劑的活性和選擇性高，同時(shí)催化劑性能穩(wěn)定，具有很好的套用性能且便于回收再利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于維生素E的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)定的鈀鎳炭催化劑催化合成維生素E中間體的方法。

背景技術(shù)

維生素E是人體必需但不能自行合成的維生素之一，在調(diào)節(jié)人體的生育功能以及抗氧化功能上發(fā)揮著重要的作用，因而成為維生素產(chǎn)業(yè)的三大支柱產(chǎn)品之一。

將三甲基苯醌還原為三甲基氫醌是工業(yè)上制備維生素E的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)方法中，三甲基苯醌還原為三甲基氫醌的過(guò)程通過(guò)加入過(guò)量的還原劑實(shí)現(xiàn)。這種制備方法由于過(guò)量還原劑的加入，使得產(chǎn)物的分離提純過(guò)程復(fù)雜，而且殘留的還原劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，近年來(lái)，催化還原法被廣泛使用。催化還原法使用的催化劑可以分為：非貴金屬催化劑和貴金屬催化劑。其中非貴金屬催化劑如：氯化鎂負(fù)載二氧化硅催化劑、對(duì)苯基磺酸、Raney Ni、碳材料負(fù)載的鈷催化劑、鐵酸鎂催化劑、復(fù)合鐵鹵化絡(luò)合物等非貴金屬催化劑被用作該催化反應(yīng)的均有報(bào)道。貴金屬催化劑由于催化活性較高、對(duì)反應(yīng)條件(溫度、壓力)要求低，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。文獻(xiàn)中報(bào)道的貴金屬催化劑有：用作固定床反應(yīng)的鈀碳和鉑碳催化劑、處理并改性廢活性炭負(fù)載鈀催化劑、鈀氧化鋁催化劑等；專利中有報(bào)道過(guò)含堿金屬硅鋁酸鹽負(fù)載的鈀催化劑和金屬有機(jī)框架負(fù)載的鈀催化劑等。但這些貴金屬催化劑普遍存在催化劑不好回收、催化活性和選擇性相對(duì)較差、催化劑的循環(huán)套用性能不好等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種催化活性高、選擇性好、催化劑循環(huán)套用性能好且便于回收再利用的催化合成維生素E中間體的方法。

解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：將三甲基苯醌完全溶解于異丙醇中，加入鈀鎳炭催化劑，在壓力為0.5～1.5MPa的氫氣氣氛下常溫?cái)嚢璺磻?yīng)80～150min，反應(yīng)完后將反應(yīng)液過(guò)濾，濾液經(jīng)純化得到維生素E中間體——三甲基氫醌，濾餅用異丙醇沖洗后重復(fù)使用。

上述的鈀鎳炭催化劑中鈀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～10％，鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％～4.5％，優(yōu)選鈀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％，鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～3％；該催化劑根據(jù)下述步驟制備得到：

1、將粉狀活性炭加入濃度為3～10mol/L的尿素水溶液中浸泡4～8h，離心去除多余的尿素水溶液，沉淀在60～100℃下干燥至恒重，再于氮?dú)鈿夥罩?00～700℃固化3～6h，得到預(yù)處理的活性炭。

2、將鎳的可溶性鹽溶解于去離子水中，攪拌均勻得到鎳前驅(qū)體溶液，然后加入預(yù)處理的活性炭，在攪拌條件下浸漬2～6h，再加入堿性化合物調(diào)節(jié)浸漬體系的pH為7～11，繼續(xù)攪拌1～5h后過(guò)濾，將濾餅用去離子水洗滌至中性后60～100℃干燥至恒重，然后于氫氣氣氛中300～800℃活化2～6h，得到活化后的負(fù)載鎳的活性炭。

3、將鈀的可溶性鹽溶解于水中，攪拌均勻得到鈀前驅(qū)體溶液；將活化后的負(fù)載鎳的活性炭加入堿性化合物的水溶液中打漿，在攪拌狀態(tài)下加熱至40～70℃，然后用噴射泵加入鈀前驅(qū)體溶液，保溫?cái)嚢?～6h后冷卻，過(guò)濾，濾餅用去離子水打漿后加入還原劑還原，過(guò)濾，濾餅用去離子水洗滌至無(wú)氯離子，干燥，得到鈀鎳炭催化劑。

上述催化劑的制備步驟1中，優(yōu)選粉狀活性炭與尿素水溶液的質(zhì)量比為1:8～15，其中粉狀活性炭的粒度為200～400目。

上述催化劑的制備步驟2中，所述鎳的可溶性鹽為硝酸鎳或醋酸鎳。

上述催化劑的制備步驟3中，所述鈀的可溶性鹽為氯鈀酸、水溶性氯化鈀、氯亞鈀酸鈉中任意一種或多種。