[發明專利]正丁醛催化加氫制正丁醇催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910853517.8
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN112547068A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張皓;袁浩然;孫遠龍;紀容昕;李婷婷;張覓;吳結華
• 申請（專利權）人: 中石化南京化工研究院有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C07C29/141;C07C31/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明涉及一種正丁醛氣相加氫制正丁醇催化劑及其制備方法，屬于催化劑領域。該催化劑包括活性組分Cu、助劑Ni和催化劑載體SiO₂。本發明采用沉淀法制備催化劑，催化劑的比表面積為100 m²/g~230 m²/g，平均孔徑為8.6nm~13nm，平均孔容為0.35ml/g~0.65ml/g。本發明催化劑具有高正丁醛轉化率，高正丁醇選擇性及高穩定性，易于工業推廣應用的特點。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種正丁醛催化加氫制正丁醇催化劑及其制備方法。

背景技術

丁醇是重要的有機化工原料和溶劑，主要用于制鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類及磷酸酯類增塑劑，廣泛用于各種塑料和橡膠制品中。

丁辛醇生產技術主要有德國Ruhr中壓水溶性銠法、美國Shell改性鈷法、三菱化成銠法和美國UCC改性銠法四種。

其中以聯碳及戴維聯合開發的低壓改性銠法羰基合成技術在世界羰基合成工業中處于領先地位。該技術是以丙烯、合成氣為原料，經低壓羰基合成反應生成丁醛，丁醛在催化劑作用下加氫生成丁醇；兩分子丁醛縮合生成辛烯醛，經催化加氫生成辛醇。該法醛類加氫采用的是銅基催化劑，醛氣相加氫催化劑的性能的好壞是影響丁醇產品質量的關鍵因素之一，并且醛氣相加氫催化劑的性能也成為裝置降本增效的一個制約點。

正丁醛氣相加氫催化劑在許多專利和文獻中都有所報導。

中國專利CN1251796C公布了一種CuO-ZnO-Al₂O₃體系的催化劑并添加活性助劑Na、K、Mg、Ca、Ba，具有較高的催化活性。

中國專利CN108043411A公布了一種正丁醛加氫制備正丁醇的催化劑及其制備方法，催化劑由CuO-ZnO-SiO₂組成，采用同步沉淀法制備，得到兩種不同的孔道結構的雙孔系，組成質量百分含量分別為：28~45%、54~70%、0.5~2%。

中國專利CN104513134A公布了一種正丁醛加氫反應得到的正丁醇組合物，是將雷尼Ni負載到高分子材料載體表面，經過一系列后續加工，得到顆粒狀的負載型催化劑，用于液相加氫制正丁醇。

中國專利CN1045548C公布了加氫催化劑其制備方法及其應用，所述的加氫催化劑含25~50重量％的鎳(金屬)、10~35重量％的氧化鎳、4~12重量％的氧化鎂、1~5重量%的氧化鈉，余下的是載體材料，該催化劑的鎳和氧化鎳總量為40~70重量％，含有少量的氧化鋁或二氧化硅載體。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的正丁醛催化加氫制正丁醇催化劑及其制備方法，該催化劑具有高的正丁醛加氫活性、正丁醇選擇性和催化穩定性。

技術方案：本發明的目的通過如下技術方案實現：

本發明的提供一種新型的正丁醛催化劑加氫制正丁醇催化劑，所述催化劑為Cu-SiO₂催化劑，包括活性組分Cu、載體SiO₂和活性助劑Ni，其中CuO的質量含量為25%-40%，NiO的質量含量為0.1%-5%，其余為載體SiO₂。

一般地，所述載體SiO₂的前軀體為硅溶膠。

本發明還提供上述催化劑的制備方法，所述催化劑采用沉淀的方式制備，包括以下步驟：

(1)在攪拌條件下，用過量的堿性沉淀劑將硅溶膠中的SiO₂沉析出來；

(2)將得到的懸浮液在攪拌條件下進行老化；

(3)繼續將銅和鎳的硝酸鹽混合溶液滴加到上述懸浮液中，控制沉淀終點pH值，反應結束后進行老化；

(4)將反應沉淀物洗滌過濾，烘干，焙燒，壓片成型得到催化劑。