[發明專利]一種環己醇脫氫制環己酮的催化劑及其制備方法和應用

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• 申請號: 202110190734.0
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN113070069A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 馬利勇;劉華平;李宏峰;張堅文;鄭佳
• 申請（專利權）人: 浙江巨化技術中心有限公司
• 主分類號: B01J23/86
• 分類號: B01J23/86;C07C45/00;C07C49/403
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種環己醇脫氫制環己酮的催化劑，其特征在于，所述催化劑由Al₂O₃負載活性組分和結構性助劑組成，所述活性組分為CuO、SiO₂和Cr₂O₃，所述結構性助劑為La₂O₃或CeO₂，所述活性組分CuO的質量含量為30～45％，活性組分SiO₂的質量含量為10～20％，活性組分Cr₂O₃的質量含量為10～20％，結構性助劑質量含量為2～6％，余量為Al₂O₃。

2.權利要求1所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)將硅前驅體用堿溶液調節pH值為10～12后在60～90℃處理1～4h，得到混合液A；

(b)攪拌下，向上述混合液A中加入銅的可溶性鹽和鉻的可溶性鹽后進行陳化、沉淀，得到沉淀B，備用；

(c)攪拌下，將鑭的可溶性鹽或鈰的可溶性鹽、鋁的可溶性鹽與堿性溶液混合后進行陳化、沉淀，得到沉淀C，備用；

(d)在頻率為60～120KHz的超聲波震蕩條件下，將沉淀B和沉淀C混合后過濾分離，得到固體D；

(e)將固體D經過干燥、焙燒，向焙燒后的產物中加入石墨后打片成型，得到環己醇脫氫制環己酮的催化劑。

3.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，所述硅前驅體為硅溶膠、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯和硅酸四丁酯中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，所述銅的可溶性鹽為硝酸銅，所述鉻的可溶性鹽為硝酸鉻，所述鋁的可溶性鹽為硝酸鋁，所述鑭的可溶性鹽為硝酸鑭，所述鈰的可溶性鹽為硝酸鈰。

5.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，所述堿溶液為氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶液中的至少一種；所述堿性溶液為碳酸鈉、碳酸鉀中的至少一種。

6.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，所述硅前驅體、銅的可溶性鹽、鉻的可溶性鹽、鋁的可溶性鹽、鑭的可溶性鹽或鈰的可溶性鹽的質量比為1:1～2.5:0.1～1:0.05～0.3:0.2～3。

7.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(b)中所述的攪拌的轉速為100～400rpm，陳化的時間為20～80min，陳化的溫度為30～70℃，沉淀終點pH值為7.2～9.0；步驟(c)中所述的攪拌的轉速為200～400rpm，陳化的時間為40min～80min，陳化的溫度為30～70℃，沉淀終點pH值為6.8～7.5。

8.根據權利要求2所述的環己醇脫氫制環己酮的催化劑的制備方法，其特征在于，所述的干燥的溫度為110～160℃，干燥的時間為8～20h，焙燒的溫度為350～600℃，焙燒的時間為4～16h，所述石墨的加入量為焙燒后的產物質量的0.1～0.3％。

9.權利要求1所述的催化劑在制備環己酮中的應用，其特征在于，具體應用方法為：在催化劑作用下，將環己醇進行脫氫反應制環己酮，所述脫氫反應的溫度為210～280℃，壓力為0.1～0.3MPa，環己醇空速為0.6～1.8h^-1。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，在脫氫反應前使用氫氣和氮氣的混合氣對催化劑進行還原處理，所述還原處理的溫度為120～300℃，時間為40～180h，氫氣在混合氣中的體積濃度為0.1～20％。