[發明專利]一種液相法乙醇制備2-戊酮的鍶-鉭-鈦三金屬氧化物催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010680588.5
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111790437B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 楊東元;扈廣法;孫育濱
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;B01J37/02;C07C45/00;C07C49/04
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 王轉

本發明公開一種液相法乙醇制備2?戊酮的鍶?鉭?鈦三金屬氧化物催化劑，按照重量份100份計，所述催化劑由鍶1?5份，鉭1?3份，其余份數的Ti?MWW分子篩組成；同時，本發明還公開了所述催化劑的制備方法及其在液相法乙醇制備2?戊酮中的應用。本發明提供的催化劑，制備2?戊酮時，以廉價的煤基乙醇為原料，原料成本低；以所述鍶?鉭?鈦三金屬氧化物為催化劑、原料乙醇作為溶劑，在漿態床反應器中，液、固二相高選擇性的制備2?戊酮，乙醇的轉化率＞80%，產品2?戊酮的選擇性大于70%。

技術領域

本發明屬于工業催化技術領域，具體涉及一種液相法乙醇制備2-戊酮的鍶-鉭-鈦三金屬氧化物催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

甲基丙基酮(2-pentanone；methyl propyl ketone )，又名2-戊酮，是一種化學合成的無色液體。其主要用途是作工業溶劑，同時廣泛用于制造各種耐油墊圈、墊片、膠管、飛機油箱、軟包裝、印染膠輥、電纜材料和膠粘劑等，也可用做有機合成、醫藥合成中間體，可用于合成血管擴張藥物Virga。2-戊酮也是一種優良的有機溶劑，可用作潤滑油的優良脫蠟劑，也用作硝基噴漆、合成樹脂涂料的溶劑，還可用作萃取劑等，是汽車、航空、石油、復印等行業中不可缺少的彈性材料。

2-戊酮可由丁烯與氨氧化制備，也可由丁醇和氨催化制備，傳統的2-戊酮合成方法是由2-戊醇氧化脫氫或者由丁酰乙酸乙酯與水共熱制得。中國專利CN 1660749A，CN1660750A公開了一種K-Pd/ZrO₂/MnO/ZnO的催化劑，可用于乙醇合成2-戊酮，但是該工藝存在催化劑的成分復雜，難以調控；同時，使用貴金屬，以及催化反應過程需要在一定的壓力下進行等問題。中國專利CN106478386 A公開了一種以CeO₂為催化劑，由乙醇制備2-戊酮的方法，存在反應溫度過高、產物選擇性較低等問題。

目前，各類2-戊酮生產方法存在三廢污染嚴重、產品選擇性較低、產物分離純化困難等問題。如果能實現低溫常壓下乙醇液相一步法高選擇性制備2-戊酮，將大為降低生產成本及設備投資，簡化工藝流程，實現綠色、環保、有競爭力的生產路線。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種液相法乙醇制備2-戊酮的鍶-鉭-鈦三金屬氧化物催化劑及其制備方法，同時提供所述催化劑在制備2-戊酮中的應用，能實現高選擇性制備2-戊酮，反應條件溫和，成本低。

一種液相法乙醇制備2-戊酮的鍶-鉭-鈦三金屬氧化物催化劑，按照重量份100份計，所述催化劑由鍶1-5份，鉭1-3份，其余份數的Ti-MWW分子篩組成。

優選地，所述催化劑由鍶5份，鉭1份，Ti-MWW分子篩94份組成。

本發明所述Ti-MWW分子篩采用現有技術制備而成。

所述液相法乙醇制備2-戊酮的鍶-鉭-鈦三金屬氧化物催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將Ti-MWW分子篩研磨，備用；

（2）在牛磺酸等電點下，按照鍶原子與牛磺酸的摩爾比為1:1，將碳酸鍶加入牛磺酸水溶液中，得到碳酸鍶-牛磺酸混合液，同時，按照鉭原子與牛磺酸的摩爾比為1:1，將碳酸鉭加入牛磺酸水溶液中，得到碳酸鉭-牛磺酸混合液；然后將所述碳酸鍶-牛磺酸混合液與碳酸鉭-牛磺酸混合液混合，用稀鹽酸調節其pH至牛磺酸等電點，得到氨基酸金屬配合物溶液；

（3）向所述氨基酸金屬配合物溶液中加入研磨好的Ti-MWW分子篩，室溫下浸漬12-48h，然后加熱至60-90℃二次凈化6-12h；

（4）過濾，然后用等體積蒸餾水洗滌2-5次，干燥后焙燒，自然冷卻后即得所述催化劑。

優選地，所述干燥的條件為在110-140℃下干燥4-6h。

優選地，所述焙燒的條件為在500-550℃下焙燒4-12h。