一种铜系加氢催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铜系加氢催化剂的方法，通过将可溶性铜盐和其他金属可溶性盐的混合盐溶液加入碱溶液中制备获得对应的氢氧化物沉淀，经过滤、水洗后与氢氧化钠固相混匀，向混合物料中加入温水和铝粉膏并搅拌均匀，在一定温度下保养一定时间，然后转移至蒸压釜中处理，再经水热处理置换体系中钠离子，最后经烘干、焙烧得铜系催化剂。使用该方法制备的铜基催化剂具有堆积密度小、孔隙率大、活性高、催化功能多的特点，特别适合并同时被用作草酸二甲酯加氢制乙二醇、马来酸二甲酯/丁二酸二甲酯加氢制丁二醇以及1,4

【技术实现步骤摘要】
一种铜系加氢催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于加氢催化剂
，特别涉及一种多功能铜系加氢催化剂的制备方法，特别适合且能同时用作草酸二甲酯加氢制乙二醇、马来酸二甲酯/丁二酸二甲酯加氢制丁二醇、1,4
‑
环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4
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环己烷二甲醇、以及糠醛或糠醇加氢制2
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甲基呋喃的加氢催化剂。

技术介绍

[0002]铜系加氢催化剂的制备方法有很多，多数为通过浸渍、沉淀等技术，将活性成分铜及助剂，均匀混合或高度分散在氧化锌、氧化铝、氧化硅、氧化铬等载体上，如CuO
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ZnO、CuO
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Al2O3、CuO
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Cr2O3、CuO/SiO2等具备催化功能的催化剂产品，再通过不同的成型技术，可以制备出粉末状、片状、挤条等形状，满足浆态床或固定床的应用场合。用上述方法制备的催化剂可以满足生产的需求，但距更高要求尚有距离。
[0003]如糠醛或糠醇加氢制2
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甲基呋喃中，为减少原料糠醛/糠醇的聚合，希望更低的加氢反应温度；1,4
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环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4
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环己烷二甲醇，为得到更高的反式比例，需要活性更佳的催化剂；马来酸二甲酯/丁二酸二甲酯加氢制丁二醇中，为得到更高比例的丁二醇，需要选择性更高的催化剂，这些均需要通过优化催化剂的制备工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种催化活性更高的多功能铜系加氢催化剂的制备方法，该制备方法扩大了催化剂的孔隙率，从而提高了催化剂的活性并延长了催化剂寿命，反应经1000h后，催化剂仍未见失活。此外，该催化剂特别适合且能同时用作草酸二甲酯加氢制乙二醇、马来酸二甲酯/丁二酸二甲酯加氢制丁二醇、1,4
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环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4
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环己烷二甲醇、以及糠醛或糠醇加氢制2
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甲基呋喃的加氢催化剂。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种多功能铜系加氢催化剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0007]1)将铜可溶性盐和其他金属可溶性盐的混合盐溶液加入碱溶液中于25
‑
80℃进行沉淀反应4
‑
12g，经过滤、水洗后获得对应的氢氧化物沉淀；
[0008]2)将上述步骤1)所得氢氧化物沉淀与氢氧化钠固体混合均匀，得固相混合物料；
[0009]3)向固相混合物料中加入温水和铝粉膏并迅速搅拌均匀，在40
‑
70℃条件下保养6
‑
10h；
[0010]4)将保养后的物料转移至蒸压釜中，在一定温度和压力下处理；
[0011]5)将蒸压釜处理后的物料用水洗涤，然后转移至水热釜中加水进行水热处理以置换体系中钠离子，水热处理后经冷却、过滤、烘干、焙烧即得铜系加氢催化剂。
[0012]具体的，步骤1)中，所述其他金属为锰、锌、铝、镁、镍、锡、铬、铁等中的一种或两种以上。
[0013]具体的，步骤1)中，可溶性盐为硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐或盐酸盐等。可溶
性盐浓度优选为1
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20％(重量百分比)。
[0014]进一步的，其他金属元素与铜元素的摩尔比为0～2:1。
[0015]进一步的，步骤1)中，碱溶液为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾，碱溶液浓度为1
‑
20％(重量百分比)。
[0016]进一步的，步骤2)中，氢氧化钠固体与铜及其他金属摩尔数之和的摩尔比为0.01
‑
0.2：1。
[0017]具体的，步骤3)中，温水的温度为40
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70℃，温水的添加量优选为固相混合物料重量的10
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35％；铝粉膏的添加量优选为固相混合物料重量的0.01～5.0％。
[0018]进一步优选的，步骤4)中，蒸压釜温度为150
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200℃(压力为0.5
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1.5MPa)，蒸压时间4
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8h。
[0019]进一步优选的，步骤5)中，水热釜温度为150
‑
200℃(压力为0.5
‑
1.5MPa)，水热处理时间为4
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12h。水热釜中加水量为物料重量的2
‑
3倍。
[0020]进一步优选的，步骤5)中，焙烧温度为300
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600℃，焙烧时间为4
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24h。
[0021]和现有技术相比，本专利技术方法的有益效果如下：
[0022]本专利技术方法改进了常规的铜基催化剂的制备工艺，应用铝粉膏和氢氧化钠反应释放出氢气的原理，通过控制反应条件来控制氢气的释放速度，进一步控制物料中的孔道大小和结构，并通过后处理制备得到性能优越、组成稳定、可同时适合多个不同催化反应体系的铜系催化剂产品。该催化剂具有堆积密度小、孔隙率大、活性高、催化功能多用等特点，该催化剂适合且能同时被用于草酸二甲酯加氢制乙二醇、马来酸二甲酯或丁二酸二甲酯加氢制丁二醇、1,4
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环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4
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环己烷二甲醇、以及糠醛或糠醇加氢制2
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甲基呋喃过程中，且均表现出很优越的反应活性，催化剂稳定性好，寿命长。
具体实施方式
[0023]以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。
[0024]实施例1
[0025]一种铜系加氢催化剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0026]1)称取120.0g Cu(NO3)2·
3H2O、60g Mn(NO3)2和40g Zn(NO3)2·
6H2O溶于2000ml H2O配成混合盐溶液；在搅拌条件下将混合盐溶液加入碱溶液(碱溶液由250g 25％的氨水溶于2000ml H2O中获得)中，于50℃水浴中进行沉淀反应10h，反应结束后，过滤、用去离子水洗涤沉淀除去杂质离子，获得对应的氢氧化物沉淀；
[0027]2)将上述步骤1)所得氢氧化物沉淀与3.2g氢氧化钠固体混合均匀，得固相混合物料；
[0028]3)向固相混合物料中加入30ml、60℃的去离子水，强烈搅拌混匀，加入铝粉膏0.72g，继续搅拌60s以混匀，然后在60℃保养8h；
[0029]4)将保养后的物料转移至蒸压釜中，升温至180℃蒸压养护8h；
[0030]5)将蒸压釜处理后的物料用3倍量水洗涤除去杂质离子后，转移至水热釜中，加入物料3重量倍的去离子水，升温至180℃水热处理8h，经冷却、过滤，挤条成型、烘干后，350℃焙烧8h，制得铜系加氢催化剂Cat
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01。
[0031]实施例2
[0032]本实施例与实施例1不同之处在于：步骤2)中氢氧化钠加入量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜系加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将铜可溶性盐和其他金属可溶性盐的混合盐溶液加入碱溶液中于25
‑
80℃进行沉淀反应4
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12h，经过滤、水洗后获得对应的氢氧化物沉淀；2）将上述步骤1）所得氢氧化物沉淀与氢氧化钠固体混合均匀，得固相混合物料；3）向固相混合物料中加入温水和铝粉膏并搅拌均匀，在40
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70℃条件下保养6
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10h；4）将保养后的物料转移至蒸压釜中处理；5）将蒸压釜处理后的物料用水洗涤，然后转移至水热釜中并加水进行水热处理，水热处理后经冷却、过滤、烘干、焙烧即得。2.根据权利要求1所述铜系加氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤 1）中，所述其他金属为锰、锌、铝、镁、镍、锡、铬、铁中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述铜系加氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤 1）中，可溶性盐为硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐或盐酸盐。4.根据权利要求2所述铜系加氢催化剂的制备方法，其特征在于，其他金属元素与铜元素的摩尔比为0~2:1。5.根据权利要求1所述铜系加氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中，碱溶液为氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖玉龙，陈玮，刘千河，陈志勇，闫勇，邢培智，梁培彤，连虎强，魏月明，董红明，徐晓飞，王士振，
申请(专利权)人：濮阳圣恺环保新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：