一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，由载体、负载在载体上的活性金属Pd和助剂金属组成，所述助剂金属为Ba、Ni、Mg、Zn中的一种或两种，所述载体为活性炭；以总质量比100%计，各组分占所述催化剂的质量比如下：活性金属Pd 0.2

【技术实现步骤摘要】
一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于有机合成化工领域，特别涉及用于一种多双键不饱和酮加氢的催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]六氢法尼基丙酮是一种重要的基础化工原料，可用于制备维生素E和维生素K1的中间体—植物醇和异植物醇。法尼基丙酮是一种多双键的不饱和酮化合物，通过选择催化加氢可制备六氢法尼基丙酮。其反应方程式如下：，Pd金属催化剂常用于C=C双键加氢反应，且对羰基具有较低的催化活性，是不饱和羰基化合物中C=C键选择性加氢的较佳选择。专利CN 108043431A公开了一种碳碳双键的选择性加氢用催化剂及其制备方法和应用，该专利技术通过引入电子助剂和Cl修饰催化剂中金属电子状态，应用于燕麦生物碱D中的碳碳双键加氢，该专利技术中仅对单一碳碳双键加氢，不涉及多双键加氢反应。专利CN 105214703A公开了一种碳碳双键加氢的碳化铁催化剂及其制备方法，催化剂活性组分为碳化铁，通过热解葡萄糖、三聚氰胺和无水三氯化铁，一步合成加氢催化剂，催化剂活性组分价格低廉，但制备成本高难以应用于工业化。专利CN 110479297A公开了一种烯酮连续加氢生产戊酮的催化剂制备方法，催化剂主要活性组分为Ni、Mo、Wu、Cr中的至少一种元素，助剂包含V、Zn、Cu、La、P、B或N中的至少一种元素，载体为无定形拟薄水铝石，该催化剂组分复杂，制备工艺繁琐，难以实现大规模生产；另外，其烯酮原料为1
‑
(4
‑
氯苯基)
‑
4，4<br/>‑
二甲基
‑1‑
烯
‑3‑
戊酮，转化为产物4，4
‑
二甲基
‑1‑
(4
‑
氯苯基)
‑3‑
戊酮，该催化剂只针对单一的C=C双键，无法完成含有多双键C=C原料的加氢。专利CN 113786862A公开了一种烯酮选择性加氢催化剂的制备方法及应用，活性组分为Pd，其他活性组分包括氮化锰 (以锰元素计)，铽、铈、钇、镥中至少一种氢化物，载体为氧化铝，该催化剂制备工艺繁琐，后期金属回收困难且助剂金属价格昂贵，且该催化剂用于法尼基丙酮选择性加氢制植物酮时，采用釜式加氢，反应时间长，催化剂循环套用，操作连续性差。
[0003]法尼基丙酮分子中的C=O双键和C=C双键在加氢过程中存在竞争性还原，可分别生成不饱和醇和饱和醛，或者碳碳双键部分加氢生成中间态产物。法尼基丙酮加氢过程中易于发生积碳，导致催化剂寿命较短，稳定性较差。因此，需要对催化剂进行优化设计，提高催化活性、选择性、寿命，同时催化剂还需满足成本低廉、易于制备、金属便于回收等要求。工业中常采用釜式加氢工艺制备六氢法尼基丙酮，该工艺存在自动化程度低、搅拌机械损耗、人工成本大、安全性和稳定性差等缺陷，因此，开发法尼基丙酮连续催化加氢制备六氢法尼基丙酮的工艺技术有利于提高企业经济效益。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂及其制备方法，采用助剂金属对载体进行修饰，改善催化剂的电子状态，使得所述催化剂用于多双键不饱和酮化合物加氢时具有更高的活性、选择性和稳定性，适用于固定床连续催化工艺，同时，本专利技术还提供所述催化剂用于法尼基丙酮连续催化加氢制备六氢法尼基丙酮的应用。
[0005]一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，由载体、负载在载体上的活性金属Pd和助剂金属组成，所述助剂金属为Ba、Ni、Mg、Zn中的一种或两种，所述载体为活性炭；以总质量比100%计，各组分占所述催化剂的质量比如下：活性金属Pd 0.2
‑
2%，助剂金属0.1
‑
1%，余量为载体。
[0006]优选地，所述助剂金属为Ba、Mg、Zn中的一种。
[0007]优选地，所述活性金属Pd占所述催化剂的质量比为0.3
‑
1%。
[0008]所述多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将载体活性炭置于前处理溶液中，煮沸0.5
‑
2h，过滤后水洗至滤液中性，烘干；所述前处理溶液为硝酸溶液、尿素溶液、双氧水溶液中的一种；（2）将步骤（1）处理后的活性炭加入助剂金属的硝酸盐溶液中，浸渍5
‑
12h，浸渍过程中搅拌，然后过滤、烘干；（3）用碳酸钠溶液调节氯化钯溶液的pH至0.5
‑
5，然后将步骤（2）处理得到的载体加入其中，浸渍5
‑
12h，浸渍过程中搅拌，然后过滤、烘干；（4）将步骤（3）得到的催化剂前驱体，在N2气氛下焙烧、H2气氛下还原，水洗至无氯离子后，过滤、烘干。
[0009]优选地，其特征在于：步骤（4）中，在N2气氛下、300
‑
800℃下焙烧1
‑
3h，然后在H2气氛下、200
‑
400℃下还原1
‑
3h。
[0010]优选地，所述前处理溶液的浓度为5
‑
20wt%；所述前处理溶液的质量为活性炭的3
‑
10倍。
[0011]优选地，所述助剂金属的硝酸盐溶液、氯化钯溶液的质量均为活性炭质量的1.5
‑
2倍。
[0012]优选地，步骤（3）中用碳酸钠溶液调节氯化钯溶液的pH至1
‑
3。
[0013]优选地，所述烘干的温度均为120
‑
125℃。
[0014]所述催化剂在法尼基丙酮连续催化加氢制备六氢法尼基丙酮中的应用，所述应用如下：将所述催化剂装填于固定床反应器的石英管中，设定反应温度为80
‑
150℃、反应压力1
‑
5Mpa、法尼基丙酮的质量空速0.2
‑
2h
‑1、氢气流量50
‑
500mL/min，通入原料法尼基丙酮和氢气进行反应。
[0015]本专利技术的优点：（1本专利技术采用非贵金属Ba、Ni、Mg或Zn等对载体进行修饰，改善了Pd的电子状态，提高了金属分散度，使得制备的催化剂对分子中存在多个C=C双键具有较高的活性，进而得到高选择性的多双键加氢催化剂，并且能减少催化剂积碳，延长催化剂寿命；（2）所述催化剂在制备时，活性炭采用了前处理，后期进行氮气焙烧以及水洗，有利于脱除催化剂中的毒害离子，同时有利于丰富催化剂的孔道结构，更好地促进了催化剂
的吸附，提高催化性能；（3）催化剂采用活性炭为载体，催化剂成本低廉且有利于后期催化剂中的贵金属回收再利用；（4）本专利技术提供的催化剂应用于法尼基丙酮连续催化加氢制备六氢法尼基丙酮，其转化率和选择性均能达到99%以上，该应用为后期工业化生产提供了指导。
具体实施方式
[0016]实施例11. 一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，由载体、负载在载体上的活性金属Pd和助剂金属组成，所述助剂金属为Ba，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，其特征在于：由载体、负载在载体上的活性金属Pd和助剂金属组成，所述助剂金属为Ba、Ni、Mg、Zn中的一种或两种，所述载体为活性炭；以总质量比100%计，各组分占所述催化剂的质量比如下：活性金属Pd 0.2
‑
2%，助剂金属0.1
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1%，余量为载体。2.根据权利要求1所述多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，其特征在于：所述助剂金属为Ba、Mg、Zn中的一种。3.根据权利要求2所述多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂，其特征在于：所述活性金属Pd占所述催化剂的质量比为0.3
‑
1%。4.权利要求1
‑
3任一项所述多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将载体活性炭置于前处理溶液中，煮沸0.5
‑
2h，过滤后水洗至滤液中性，烘干；所述前处理溶液为硝酸溶液、尿素溶液、双氧水溶液中的一种；（2）将步骤（1）处理后的活性炭加入助剂金属的硝酸盐溶液中，浸渍5
‑
12h，浸渍过程中搅拌，然后过滤、烘干；（3）用碳酸钠溶液调节氯化钯溶液的pH至0.5
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5，然后将步骤（2）处理得到的载体加入其中，浸渍5
‑
12h，浸渍过程中搅拌，然后过滤、烘干；（4）将步骤（3）得到的催化剂前驱体，在N2气氛下焙烧、H2气氛下还原，水洗至无氯离子后，过滤、烘干。5.根据权利要求4所述多双键不饱和酮加氢制备饱和酮的催化剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金欣，晁哲，范嘉烜，高明明，程杰，万克柔，林涛，张炳亮，李国斌，马晓云，
申请(专利权)人：西安凯立新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：