一种加氢生产1,4-环己烷二甲醇的催化剂及其制备和应用制造技术

技术编号:11358177 阅读:124 留言:0更新日期:2015-04-29 09:17
本发明专利技术涉及一种加氢生产1,4-环己烷二甲醇的催化剂及其制备和应用;由主活性组分和助剂组成,主活性组分是氧化铜;助剂是由三种助剂组分组合而成,第一助剂组分是氧化锌,第二助剂组分是氧化铝,第三助剂组分是氧化铬。主活性组分氧化铜在催化剂总重量中占40-70%,第一助剂组分氧化锌在催化剂总重量中占10-35%,第二助剂组分氧化铝在催化剂总重量中占10-20%,第三助剂组分氧化铬在催化剂总重量中占5-10%;本催化剂组成简单、制备容易,不同助剂组分的加入改善了催化剂的性能,用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯加氢生产1,4-环己烷二甲醇,具有加氢反应压力低,催化活性高等特点。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯加氢生产1,4-环己烷二甲醇的催 化剂及其制备和应用。
技术介绍
: 1,4_环己烷二甲醇可以用于不饱和聚酯树脂的生产,用1,4_环己烷二甲醇部分 代替PET中的乙二醇或其他多元醇,再经过挤出或注射成型加工得到瓶、片材及厚材等制 品,产品具有良好的透明性、耐冲击性、耐磨伤性和耐腐蚀性。改性合成的不饱和聚酯还可 用于生产膜、电子产品用树脂和绝缘线等。 中国国家专利技术专利,专利号:ZL94112835. 0,专利技术名称:环己烷二甲醇的制备方 法;中国国家专利技术专利,专利号:ZL94112836. 9,专利技术名称:生产1,4_环己烷二甲醇的方 法,都是美国伊斯曼公司在中国申请的专利技术专利,其中关于生产1,4-环己烷二甲醇的催 化剂列举了多种常用酯加氢催化剂,如商品名为DRD92/92的CuO/ZnO催化剂,用锰、钡或 锰钡混合物进行助催化形成(Cu-Zn-Mn-Ba)催化剂;又如商品名为DRD89/21或PG85/1的 铜铬催化剂,用锰、钡或锰钡混合物进行助催化形成(Cu-Cr-Mn-Ba)催化剂。 中国专利技术专利,专利号:ZL97195946. 3,专利技术名称:制备环己烷二甲醇的方法,是 韩国SKNJC株式会社申请的专利技术专利,采用在成型的亚铬酸铜催化剂(可含有Ba或Mn等助 催化剂),通过固定床反应使环己烷二羧酸酯氢化还原制备1,4-环己烷二甲醇,反应氢压高 达 20MPa。 上海石油化工股份有限公司化工研究院和华东理工大学,发表在《精细石油化工》 (2004年第6期)的"对苯二甲酸二甲酯加氢合成1,4_环己烷二甲醇",酯基加氢催化剂为 Cu0/Cr203,采用高压釜液相催化加氢工艺。 上述专利和期刊文献所列的催化主要特点是铜-铬催化剂为主,也有铜-锌催化 齐[J,在这些催化剂上再加入锰,钡助剂。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4-环己烷二甲 醇的催化剂及其制备和应用。 本专利技术的所述的催化剂是四元组分催化剂,由主活性组分和助剂组成,主活性组 分是氧化铜,助剂是由三种助剂组分组合而成,第一助剂组分是氧化锌,第二助剂组分是氧 化铝,第三助剂组分是氧化铬。主活性组分氧化铜在催化剂总重量中占40-70% (重量),第 一助剂组分氧化锌在催化剂总重量中占10-35% (重量),第二助剂组分氧化铝在催化剂总重 量中占10-20% (重量),第三助剂组分氧化铬在催化剂总重量中占5-10% (重量)。 该催化剂的制备方法是将金属铜、助剂元素锌和铝的可溶性盐类如硝酸盐、以及 铬酸按比例用水溶解,将其混合并中和到pH=7,生成沉淀,经洗涤、干燥、焙烧、压片成型制 得。催化剂使用前用氢气还原,还原温度为100-500°C。使用本专利技术所述的催化剂进行1,4-环己烷二甲酸二甲酯加氢生产1,4-环己烷二 甲醇时,具体工艺流程和操作说明如下:用液泵把储罐中的1,4_环己烷二甲酸二甲酯打入 汽化器中,与控制一定流速的氢气混合并汽化,汽化器的温度一般维持在100-300°C,从汽 化器中出来的1,4_环己烷二甲酸二甲酯和氢气的混合气体进入反应器中,与催化剂接触 并发生加氢反应,从反应器出来的混合物冷凝分离得到粗产品1,4_环己烷二甲醇。 催化剂的加氢反应压力为4.6-6.01〇^,反应器温度一般维持在150-3501:,1, 4-环己烷二甲酸二甲酯转化率96-98%,1,4-环己烷二甲醇选择性95-96%。 本催化剂组成简单、制备容易,不同助剂组分的加入改善了催化剂的性能,用于1, 4-环己烷二甲酸二甲酯加氢生产1,4_环己烷二甲醇过程,具有加氢反应压力低,催化活性 _等特点。【附图说明】: 图1进行1,4_环己烷二甲酸二甲酯加氢生产1,4_环己烷二甲醇的工艺流程简 图。【具体实施方式】: 实施例1:将 212. 5 克硝酸铜(Cu(N03)2 ? 3H20),36. 5 克硝酸锌(Zn(N03)2 ? 6H20),73. 5 克硝 酸铝(A1 (N03)3 *9H20)和10克铬酸(Cr03)溶解在800毫升蒸馏水中。在加热搅拌下,用碱 溶液(氢氧化钠,碳酸钠或氨水)中和到PH=7,同时生成沉淀,经过过滤、洗涤后,在120°C干 燥5小时,400°C焙烧4小时,压片成型,催化剂I在使用前,在300°C氢气流中还原4小时。 采用如图1.所示的微反试验设备,进行1,4_环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)加氢制 备1,4_环己烷二甲醇(CHDM)的试验。催化剂装填量:3毫升,反应压力:4.OmPa,反应温度: 240°C,原料:8. 8克1,4_环己烷二甲酸二甲酯/100毫升甲醇,原料进料速度:15毫升/小 时,H2:1.4立升/分,试验结果列于表1.中。 实施例2:把 121. 4 克氯化铜(CuCl2 .2H20),127. 8 克硝酸锌(Zn(N03)2 .61120),147 克硝酸铝 (A1 (N03)3 ? 9H20)和5克铬酸(Cr03)溶解在800毫升蒸馏水中。在加热搅拌下,用碱溶液 (氢氧化钠,碳酸钠或氨水)中和到PH=7,同时生成沉淀,经过过滤、洗涤后,在120°C干燥5 小时,400°C焙烧4小时,压片成型。催化剂II在使用前,在300°C氢气流中还原4小时。采用实施1的微反试验设备和加氢反应工艺条件,进行1,4-环己烷二甲酸二甲酯 (DMCD)加氢制备1,4_环己烷二甲醇(CHDM)的试验,试验结果列于表1.中。 实施例3 :把 151. 8 克硝酸铜(Cu(N03)2 *3H20),109. 5 克硝酸锌(Zn(N03)2 *6H20),95. 6 克硝 酸铝(A1 (N03)3 *9H20)和7克铬酸(Cr03)溶解在800毫升蒸馏水中,在加热搅拌下,用碱溶 液(氢氧化钠,碳酸钠或氨水)中和到PH=7,同时生成沉淀,经过过滤、洗涤后,在120°C干 燥5小时,400°C焙烧4小时,压片成型。催化剂III在使用前,在300°C氢气流中还原4小 时。 采用实施1的微反试验设备和加氢反应工艺条件,进行1,4-环己烷二甲酸二甲酯 (DMCD)加氢制备1,4_环己烷二甲醇(CHDM)的试验,试验结果列于表1.中。 表1.试验结果【主权项】1. 一种加氢生产1,4-环己烷二甲醇的催化剂,其特征在于:该催化剂由主活性组分 和助剂组成,主活性组分是氧化铜,助剂是由三类助剂组分组合而成,第一助剂组分是氧化 锌,第二助剂组分是氧化铝,第三助剂组分是氧化铬,主活性组分氧化铜在催化剂总重量中 占40-70%,第一助剂组分氧化锌在催化剂总重量中占10-35%,第二助剂组分氧化铝在催化 剂总重量中占10-20%,第三助剂组分氧化铬在催化剂总重量中占5-10%。2. -种权利要求1所述的加氢生产1,4_环己烷二甲醇的催化剂的制备方法,其特征在 于:将金属铜、助剂元素锌和铝的可溶性盐类、以及铬酸按比例用水溶解,将其混合并中和 到pH=7,生成沉淀,经洗涤、干燥、焙烧、压片成型制得。3. 根据权利要求2所述加氢生产1,4_环己烷二甲醇的催化剂的制备方法,其特征在 于:金属铜、助剂元素锌和铝的可溶性盐类为硝酸盐或氯化物。4. 一种权利要求1所述的加氢生本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种加氢生产1,4‑环己烷二甲醇的催化剂,其特征在于:该催化剂由主活性组分和助剂组成,主活性组分是氧化铜,助剂是由三类助剂组分组合而成,第一助剂组分是氧化锌,第二助剂组分是氧化铝,第三助剂组分是氧化铬,主活性组分氧化铜在催化剂总重量中占40‑70%,第一助剂组分氧化锌在催化剂总重量中占10‑35%,第二助剂组分氧化铝在催化剂总重量中占10‑20%,第三助剂组分氧化铬在催化剂总重量中占5‑10%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程光剑史君黄集钺邸大鹏李志宇田振英琼伟格王红韩秋萍王咏梅曹微赵晶
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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