[發明專利]制備新戊二醇用催化劑

有效

• 申請號: 202011075540.8
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112076762B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 盧文新;劉佳;張大洲;胡媛;夏吳
• 申請（專利權）人: 上海翼湍科技有限責任公司;中國五環工程有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/825;B01J23/80;C07C29/141;C07C31/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明公開了一種制備新戊二醇用催化劑，解決了現有催化劑存在的催化活性和穩定性有待進一步提高的問題。所述催化劑由氧化銅、氧化鋅、氧化鋁、以及氧化銀和/或氧化鎵組成，其中所述氧化鋁為θ?Al2O3晶型的氧化鋁。本發明催化劑原料成本低、催化劑活性高、穩定性好、運行時間長。

技術領域

本發明涉及催化劑，具體的說是一種加氫制備新戊二醇(NPG)用催化劑。

背景技術

新戊二醇是一種重要的化學中間體。其主要用于生產不飽和樹脂、聚酯粉末涂料、無油醇酸樹脂、聚氨酯泡沫塑料、彈性體的增塑劑、合成增塑劑、表面活性劑、絕緣材料、印刷油墨、阻聚劑、合成航空潤滑油油品添加劑等。另外，在醫藥行業也有所應用。同時，新戊二醇還是優良的溶劑，可用于芳烴和環烷基碳氫化合物的選擇分離。

新戊二醇在工業上通常有歧化法和縮合加氫法兩種工藝。歧化法使用過量的強堿性催化劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣等，使異丁醛與甲醛水溶液發生醇醛縮合反應生成羥基新戊醛(HPA)，羥基新戊醛再與過量的甲醛在強堿性條件下發生交叉卡尼扎羅反應生成新戊二醇，甲醛被氧化生成甲酸，甲酸與堿中和生成甲酸鹽。該方法形成大量副產物甲酸鹽，新戊二醇品質不高，污染大，堿性催化劑和甲醛消耗高。縮合加氫法是合成新戊二醇的主流工藝，甲醛和異丁醛在有機胺催化劑作用下合成羥基新戊醛，然后羥基新戊醛加氫得到最終產物新戊二醇，該方法是一種先進的環保型工藝，催化劑可以循環利用，污染少，甲醛消耗低，新戊二醇品質高。

羥基新戊醛加氫制新戊二醇催化劑是縮合加氫工藝工業化的主要難點之一。羥基新戊醛加氫催化劑主要有鎳基、銅基和貴金屬催化劑，與鎳基、貴金屬催化劑相比，銅基催化劑用于HPA加氫反應具有活性和選擇性高、成本低等優勢。公開報道的羥基新戊醛加氫催化劑多以銅基催化劑為主。

US3808280采用三乙胺為縮合催化劑制備得到HPA，加氫制備新戊二醇的催化劑中含有鈷、銅、錳、鎳其中的一種，其加氫壓力高達1500-4000磅/平方英寸，其壓力較高，所以設備要求和成本都會相應的增加。

專利CN201210227352.1中采用銅基催化劑(Cuo為47.52wt％，ZnO為14.26wt％，Al2O3為33.11wt％，ZrO2為4.27wt％，Re207為0.91wt％)應用于羥基新戊醛加氫制新戊二醇反應中，在羥基新戊醛為13.5wt％，新戊二醇1wt％，1115酯含量9wt％，異丁醛含量0.3wt％，其他雜質1.5wt％，水含量74.7wt％下，進行加氫反應，羥基新戊醛轉化率100％，NPG選擇性近100％。但催化劑采用貴金屬Re，成本過高，而且專利中只報道了該催化劑為1000小時穩定性數據。

專利CN201110187555.8、CN201110187553.9、CN201110187537.X采用Cu-Zn-Al或Cu-Zn-Al-Mn催化劑進行羥基新戊醛加氫反應，兩段加氫可使羥基新戊醛轉化率為100％，新戊二醇選擇性高于97％。專利CN200910201434.7中報道了其催化劑壽命超過2000小時，但1800小時左右催化劑壽命已明顯下降。

由于羥基新戊醛熱穩定性差，其加氫反應在液相條件下進行時，由于液體浸泡、溶脹等原因會使催化劑的實際使用強度大幅下降，導致催化劑在液相加氫體系容易破碎、粉化，造成反應器堵塞，威脅工業裝置穩定運行，影響催化劑壽命。在現有專利中，羥基新戊醛加氫制新戊二醇催化劑運行時間最長為1800h，沒有更長的運行時間的報道。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種原料成本低、催化劑活性高、穩定性好、運行時間長的加氫制備新戊二醇(NPG)用催化劑。

本發明所述催化劑由氧化銅、氧化鋅、氧化鋁、以及氧化銀和/或氧化鎵組成，其中所述氧化鋁為θ-Al2O3晶型的氧化鋁。

所述催化劑由15-40wt％氧化銅、10-35wt％氧化鋅、20-40wt％氧化鋁，0-10wt％氧化銀和/或氧化鎵組成，合計100％。