[發明專利]一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的新型催化劑

有效

• 申請號: 202110616637.3
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113332999B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李海濤
• 申請（專利權）人: 上海貫新科技有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;C07D307/60;C07C31/20;C07C29/149
• 代理公司: 洛陽九創知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 炊萬庭

1.一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：所述催化劑含有載體和負載在載體上的金屬組分，其中金屬組分包含第一活性中心組分、第二活性中心組分、第一助劑和第二助劑，所述第一活性中心組分為Pd、Ru、Pt或Au中的一種或任意幾種，第二活性中心組分為Cu、Ni、Co和Cr中的一種或任意幾種，第一助劑為Zn、Mo、W、Fe中的一種或任意幾種，第二助劑為La或Ce中的一種或兩種；所述催化劑組成中第一活性中心組分的重量比為0.05％～1％，第二活性中心組分的重量比為10～30％，第一助劑和第二助劑的總重量比為10％～30％，余量為載體；

催化劑的制備方法包括如下步驟：

1)取第二活性中心組分Cu、Ni、Co和Cr的金屬鹽類中的一種或任意幾種溶解于去離子水中，得到第二活性溶液，在氮氣或其他惰性氣體氣氛下，將載體浸漬于第二活性溶液中，然后在旋轉或振蕩的狀態下加熱將水分去除，并在氮氣氣氛下焙燒，得到負載型催化劑前驅體A，備用；

2)取第一助劑Zn、Mo、W、Fe的金屬鹽類溶解于去離子水中，得到助劑溶液，在氮氣或其他惰性氣體氣氛下，將步驟1)得到的負載型催化劑前驅體A浸漬于助劑溶液中，在旋轉或振蕩的狀態下加熱去除水分，然后在氮氣氣氛下焙燒，得到負載型催化劑前驅體B，備用；

3)取第二助劑La或Ce的硝酸鹽類，溶解于去離子水中，得到金屬硝酸鹽水溶液；

4)將步驟2)得到的負載型催化劑前驅體B浸入步驟3)的金屬硝酸鹽水溶液中，在旋轉或振蕩的狀態下，加熱蒸干水分，使La或Ce的硝酸鹽負載在載體上；并在氮氣氣氛下焙燒，得到負載型催化劑前驅體C，備用；

5)取第一活性中心組分Pd、Ru、Pt或Au的金屬鹽類中的一種或任意幾種，溶解于去離子水中，得到第一活性溶液，然后將聚乙烯吡咯烷酮、無水乙醇與得到第一活性溶液進行混合；再加入還原劑進行反應，得到混合溶液，備用；

6)將步驟4)得到的負載型催化劑前驅體C與步驟5)得到的混合溶液進行混合，靜置，然后進行過濾洗滌、氮氣氣氛干燥后，在氮氣環境下焙燒，即制備得到催化劑。

2.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：所述載體為活性炭、三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鈦或硅鋁分子篩的一種或任意幾種。

3.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：所述的Pd、Ru、Pt或Au的金屬鹽類選自氯化鈀、氯化釕、氯鉑酸或氯金酸，所述的Cu、Ni、Co和Cr的金屬鹽類選自金屬硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物，助劑Zn、Mo、W、Fe的金屬鹽類選自金屬硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物，La或Ce的硝酸鹽類選自硝酸鑭或硝酸鈰。

4.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：所述的還原劑選自水合肼、硼氫化鈉、硼氫化鉀或甲醛中的一種或任意幾種。

5.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：步驟1)和步驟2)所述的焙燒溫度為200～800℃，焙燒時間為2～6h。

6.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：步驟4)所述的焙燒溫度為300～600℃，焙燒時間為2～6h。

7.如權利要求1所述的一種用于順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇的催化劑，其特征在于：步驟6)所述的焙燒溫度為100～500℃，焙燒時間為2～6h。

8.如權利要求1或2所述的催化劑在順酐加氫制備丁二酸酐和1,4-丁二醇中的應用，其特征在于：應用方法為采用固定床連續反應，將催化劑放在固定床反應器中，在60-200℃、0.5-4.0MPa反應條件下，順酐溶液和氫氣分別通過進料泵和流量計控制進入反應，產物得到丁二酸酐或1,4-丁二醇或兩者的混合物。