缩聚催化剂及其制备方法和应用以及合成二异丁基酮的方法和合成二异丁基醇的方法技术

本发明专利技术涉及催化材料领域，具体提供了一种缩聚催化剂及其制备方法和应用，该催化剂包括：载体和负载在载体上的金属组分，所述载体含有载体A和载体B，所述载体A为氧化锆，所述载体B为含硅和/或铝的氧化物；所述金属组分含有金属组分A和金属组分B，所述金属组分A为钯，所述金属组分B为非钯的Ⅷ族金属组分和/或IB族金属组分。本发明专利技术提供了一种合成二异丁基酮的方法和一种合成二异丁基醇的方法。本发明专利技术的缩聚催化剂缩聚活性高，目标产物选择性高，特别是用于丙酮缩聚反应，能够高选择性的合成二异丁基酮，且丙酮转化率高。

Polycondensation catalyst, preparation method and application thereof, and method for synthesizing two isobutyl ketone and method for synthesizing two isobutyl alcohol

The present invention relates to a catalytic material field, in particular provides a polycondensation catalyst and preparation method and application thereof, the catalyst comprises: carrier and load metal group on the carrier, the carrier containing the vector A and vector B, the vector A for zirconia, the carrier containing silicon and / or B aluminum oxide; the metal component containing metal metal component A and component B, the metal component A of PD, the Group VIII metal metal component B is non palladium and / or IB metal component. The present invention provides a process for the synthesis of two isobutyl ketones and a process for the synthesis of two isobutyl alcohol. The polycondensation catalyst of the invention has high condensation polymerization activity and high selectivity of target products, in particular for acetone polycondensation reaction, and can be used for synthesizing two isobutyl ketone with high selectivity, and has high conversion rate of acetone.

【技术实现步骤摘要】
缩聚催化剂及其制备方法和应用以及合成二异丁基酮的方法和合成二异丁基醇的方法
本专利技术涉及一种缩聚催化剂及其制备方法和应用以及合成二异丁基酮的方法和合成二异丁基醇的方法。
技术介绍
丙酮作为重要的基本有机原料之一用途广泛，除在制备甲基丙烯酸甲酯、双酚A中用作溶剂外，通过醇醛缩合反应可生产一系列精细化工产品。近年来，我国丙酮工业发展迅速，丙酮产量不断提高，但丙酮化学品工业却远远落后于发达国家。2008年，美国市场上，丙酮用于制造醇醛衍生物的耗量占20％，仅次于制造甲基丙烯酸甲酯及用作溶剂。目前我国丙酮消费能力构成为：甲基丙烯酸甲酯等合成材料占27％，医药生产占29％，涂料、试剂占22％，丙酮氯醇占19％，农药占3％。而附加值较高的丙酮精细化学品却较少。其主要原因是对催化剂及工程开发不够，基础研究较少。因此开发丙酮醇醛缩合催化剂及研究其机理具有重要的实际价值和理论意义。丙酮的醇醛缩合产物很多，用途广泛。例如，丙酮缩聚产物甲基异丁酮是用途广泛的中沸点溶剂，作为硝基纤维素清漆及涂料树脂的溶剂，也可生产阻氧化剂，作为稀土元素的萃取剂，杀虫剂，粘合剂及用于原油脱蜡等。而甲基异丁醇则广泛用作凝絮剂、浮选剂、硝基纤维素的惰性溶剂以及润滑油添加剂等；也用于制备刷光涂料，热喷涂法油漆。多甲基-4-庚酮具有沸点高，蒸发速度快，可用作硝基喷漆、乙烯树脂涂料及其它合成树脂涂料的溶剂，可提高其防潮能力。也可用作制造有机气溶胶的分散剂及食品精制和某些药物、杀虫剂的中间体。当前甲基-4-庚酮、甲基异丁醇、多甲基-4-庚酮等均价格较高，并且国内产量不能满足市场需求，一直依赖进口。制备丙酮醇醛衍生物的传统方法是以无机酸、碱(如磷酸、KOH、NaOH等)的水溶液作催化剂，均相反应后经分离，再经脱水或加氢等步骤，分步合成。这种工艺步骤多，后处理过程复杂，腐蚀设备，污染环境。因此，目前对于丙酮醇醛缩合产品的开发都是以固体酸、碱为催化剂，而且倾向于一步合成。据报道，目前由丙酮一步法合成甲基-4-庚酮的方法广泛采用的是钯/树脂型催化剂(US3,953,517)，但该类催化剂热稳定性差，催化剂再生困难，操作条件的控制要求苛刻。日本专利特公昭63-119436所介绍的载钯的活性氧化铝作催化剂合成甲基-4-庚酮方法，存在反应温度高，转化率低，甲基-4-庚酮的选择性不好等问题。而且传统的由丙酮合成甲基-4-庚酮的方法多在高压下进行。中国专利技术专利ZL03145567.0公开了一种丙酮一步法合成甲基-4-庚酮和多甲基-4-庚酮的工艺方法。该方法使用Pd/ZrO2作为催化剂，Pd含量为0.5％，在常压，反应温度为423K、空速为2h-1、氢酮摩尔比为2的操作条件下，固定床反应器中，丙酮转化率最高为65.13％，二异丁基酮选择性最高为61.43％。中国专利技术专利ZL94119244.X公开了用于丙酮加氢合成甲基异丁基甲酮的催化剂及其制法。该方法涉及包含稀土元素和镍、铜、钴金属元素的催化剂及其制备方法。以γ-Al2O3或α-薄水铝石为载体，负载稀土元素与镍、铜、钴中至少一种元素复合构成的催化剂，在常压、140-200℃温度条件下，在稳定状态下甲基-4-庚酮收率为20-25％，二甲基-4-庚酮收率为10-12％，二异丁基酮选择性最高在60％以下。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种缩聚活性高，目标产物选择性高的缩聚催化剂及其制备方法和应用。为实现前述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种缩聚催化剂，其中，该催化剂包括：载体和负载在载体上的金属组分，所述载体含有载体A和载体B，所述载体A为氧化锆，所述载体B为含硅和/或铝的氧化物；所述金属组分含有金属组分A和金属组分B，所述金属组分A为钯，所述金属组分B为非钯的Ⅷ族金属组分和/或IB族金属组分。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种制备本专利技术所述的缩聚催化剂的方法，该方法包括：(1)在共沉淀条件下，将载体A源与载体B源与共沉淀剂接触，得到沉淀物，将所述沉淀物进行干燥，得到载体；(2)在分散剂存在下，在溶液条件下，将所述载体与含有所述金属组分的水溶性化合物混合，将混合物进行陈化；(3)从陈化后的混合物中分离出固体，然后进行干燥、焙烧。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种本专利技术所述的缩聚催化剂在酮缩聚反应中的应用。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种合成二异丁基酮的方法，该方法包括：在本专利技术所述的缩聚催化剂存在下，将丙酮与氢气接触，从接触后的混合物中分离得到二异丁基酮。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供了一种合成二异丁基醇的方法，其中，该方法包括：(1)按照本专利技术所述的方法合成二异丁基酮；(2)在镍基非晶态合金催化剂存在下，将步骤(1)制备得到的二异丁基酮与含氢气体接触。本专利技术的缩聚催化剂缩聚活性高，目标产物选择性高，特别是用于丙酮缩聚反应，能够高选择性的合成二异丁基酮，且丙酮转化率高。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种缩聚催化剂，其中，该催化剂包括：载体和负载在载体上的金属组分，所述载体含有载体A和载体B，所述载体A为氧化锆，所述载体B为含硅和/或铝的氧化物；所述金属组分含有金属组分A和金属组分B，所述金属组分A为钯，所述金属组分B为非钯的Ⅷ族金属组分和/或IB族金属组分。根据本专利技术的催化剂，所述金属组分指的是金属组分元素，其可以还原态和/或氧化态形式负载在载体上，优选为氧化态形式负载在载体上。根据本专利技术的催化剂，为了进一步提高缩聚活性，优选所述金属组分A与所述金属组分B的重量比为(1-50):1，更优选为(4-25):1。根据本专利技术的催化剂，金属组分A与金属组分B的重量比指的是以氧化物计的重量比。根据本专利技术的催化剂，为了进一步提高缩聚活性，优选所述载体A与所述载体B的重量比为(0.2-10):1，优选为(1-3):1。根据本专利技术的催化剂，催化剂组成中，载体以及金属组分的含量可以按照常规催化剂的组成进行配比，针对本专利技术，优选以催化剂的总重量为基准，以氧化物计，载体的含量为85-99.7重量％，金属组分的含量为0.3-15重量％。在本专利技术的实施例中，金属组分的含量也指的是以氧化物计的含量。根据本专利技术的催化剂，所述载体B可以为氧化硅、氧化铝和硅铝材料中的一种或多种。根据本专利技术的催化剂，一种优选的实施方式，所述载体B优选为氧化铝和/或氧化硅。根据本专利技术的催化剂，一种优选的实施方式，所述金属组分B为选自铂、钌、铱、铑、钴、镍和铁中的一种或多种，更优选为选自铂、钌、铑和铱中的一种或多种，更优选为铂。根据本专利技术的一种优选的实施方式，优选所述金属组分为钯和铂，更优选钯和铂的重量比为(4-25):1。如此可以进一步提高缩聚催化剂的活性和选择性。本专利技术的催化剂可以按照现有的各种制备催化剂的方法制备得到，只要保证制备得到的催化剂具有本专利技术前述的催化剂组成即可，例如可以采用常规的负载方法进行制备，针对本专利技术，优选本专利技术的催化剂按如下步骤制备：(1)在共沉淀条件下，将载体A源与载体B源与共沉淀剂接触，得到沉淀物，将所述沉淀物进行干燥，得到载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缩聚催化剂，其中，该催化剂包括：载体和负载在载体上的金属组分，其特征在于，所述载体含有载体A和载体B，所述载体A为氧化锆，所述载体B为含硅和/或铝的氧化物；所述金属组分含有金属组分A和金属组分B，所述金属组分A为钯，所述金属组分B为非钯的Ⅷ族金属组分和/或IB族金属组分。

【技术特征摘要】
1.一种缩聚催化剂，其中，该催化剂包括：载体和负载在载体上的金属组分，其特征在于，所述载体含有载体A和载体B，所述载体A为氧化锆，所述载体B为含硅和/或铝的氧化物；所述金属组分含有金属组分A和金属组分B，所述金属组分A为钯，所述金属组分B为非钯的Ⅷ族金属组分和/或IB族金属组分。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述金属组分A与所述金属组分B的重量比为(1-50):1，优选为(4-25):1。3.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述载体A与所述载体B的重量比为(0.2-10):1，优选为(1-3):1。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，以催化剂的总重量为基准，以氧化物计，载体的含量为85-99.7重量％，金属组分的含量为0.3-15重量％。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，所述载体B为氧化铝和/或氧化硅；所述金属组分B为选自铂、钌、铱、铑、钴、镍和铁中的一种或多种，优选为选自铂、钌、铑和铱中的一种或多种，更优选为铂。6.一种制备权利要求1-5中任意一项所述的缩聚催化剂的方法，该方法包括：(1)在共沉淀条件下，将载体A源与载体B源与共沉淀剂接触，得到沉淀物，将所述沉淀物进行干燥，得到载体；(2)在分散剂存在下，在溶液条件下，将所述载体与含有所述金属组分的水溶性化合物混合，将混合物进行陈化；(3)从陈化后的混合物中分离出固体，然后进行干燥、焙烧。7.根据权利要求6所述的方法，其中，共沉淀条件包括：共沉淀剂为氨水，pH值为2-11，优选为5-7；温度为20-110℃，优选为90-100℃。8.根据权利要求6所述的方法，其中，陈化的条件包括：pH值为5-9，优选为6-9；温度为10-100℃，优选为25-40℃；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓昕，王宣，孟祥堃，慕旭宏，宗保宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11