[發明專利]一種2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011369988.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112517018B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 于海波;李作金;詹吉山;沙宇;孫康;初乃波;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/00;B01J37/18;C07C29/141;C07C31/22
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1.一種2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，以催化劑成型用粉體重量為基準計，所述的催化劑包含以下組分：氧化銅30-50wt%，氧化鎳1-15wt%，氧化鋁10-40wt%，氧化鋯10-40wt%，二氧化鉿1-5wt%，三氧化二鐿1-5wt%，所述催化劑的制備方法包括以下步驟：

（1）向反應釜中加入一定量的水，將包含銅鹽、鎳鹽、鋯鹽、鉿鹽和鐿鹽的混合鹽溶液Ⅰ與堿性沉淀劑混合進行沉淀反應并老化，得到漿液；

（2）將漿液進行過濾、洗滌，得到濾餅；將濾餅進行干燥得到催化劑前驅體粉料；

（3）將前驅體粉料取部分留存Q，其余部分進行焙燒，得到催化劑粉體B；

（4）將催化劑粉體B與前驅體粉體留存Q、成型助劑混合均勻，并加入粘結劑，進行擠條成型；

（5）將成型后的催化劑進行二次干燥和焙燒，得到成品催化劑。

2.如權利要求1所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，以催化劑成型用粉體重量為基準計，所述的催化劑包含以下組分：氧化銅36-48wt%，氧化鎳5-12wt%，氧化鋁13-36 wt%，氧化鋯13-36wt%，二氧化鉿2-3wt%，三氧化二鐿2-3wt%。

3.根據權利要求1所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（1）所述銅鹽選自硝酸銅、氯化銅和硫酸銅中的一種或多種；和/或，所述鎳鹽選自硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳中的一種或多種；和/或，所述鋯鹽選自硝酸鋯、氯化鋯和硫酸鋯中的一種或多種；和/或，所述鉿鹽為硝酸氧鉿；和/或，所述鐿鹽為硝酸鐿；和/或，步驟（1）所述包含銅鹽、鎳鹽、鋯鹽、鉿鹽和鐿鹽的混合鹽溶液Ⅰ的濃度為0.5-2mol/L。

4.根據權利要求1-3任一項所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（1）控制沉淀反應溫度 70-90℃；和/或，沉淀反應過程中的pH=5.0-7.0；和/或，沉淀反應時間2-5h；和/或，老化時間1-4h；和/或，老化溫度75-95℃。

5.根據權利要求4所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（1）控制沉淀反應溫度75-85℃；和/或，沉淀反應過程中的pH=5.5-6.5；和/或，沉淀反應時間3-4h；和/或，老化時間2-3h；和/或，老化溫度80-90℃。

6.根據權利要求1-3任一項所述2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，所述堿性沉淀劑包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種或多種。

7.根據權利要求1-3任一項所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（3）中焙燒溫度為500-600℃；焙燒時間為2-8h。

8.根據權利要求7所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（3）中焙燒溫度為520-580℃；焙燒時間為4-6h。

9.根據權利要求1-3任一項所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（4）中前驅體粉體留存Q的量為催化劑粉體B質量的1%-5%。

10.根據權利要求1-3任一項所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（4）中成型助劑為田菁粉，加入量為催化劑粉體B質量的2-6%；粘結劑為鋁溶膠，其加入量按照催化劑組成中氧化鋁含量進行計算；和/或，成型催化劑為圓柱形條狀顆粒，直徑1.5mm，長度2-10mm。

11.根據權利要求1-3任一項所述的2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的催化劑，其特征在于，步驟（5）中二次干燥溫度80-100℃；干燥時間為4-10h；和/或，焙燒溫度為550℃-700℃；焙燒時間為3-8h。

12.根據權利要求1-11任一項所述的催化劑在催化2,2-二羥甲基丁醛加氫制備三羥甲基丙烷的用途，其特征在于，加氫反應壓力為3.0-4.5MPa，反應溫度為100-130℃，H₂/醛摩爾比8-12:1，液時空速為0.5-1.5h^-1。