一种用于1,3-丙二醇脱醛的催化剂及其制备方法与用途技术

本发明专利技术涉及一种用于1,3

【技术实现步骤摘要】
一种用于1,3
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丙二醇脱醛的催化剂及其制备方法与用途


[0001]本专利技术属于催化剂
更具体地，本专利技术涉及一种用于1,3
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丙二醇脱醛的催化剂，还涉及所述催化剂的制备方法，还涉及所述催化剂的用途。

技术介绍

[0002]对苯二甲酸1,3
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丙二醇酯(PTT)纤维具涤纶和锦纶的特性，手感柔软，弹力回复性好，抗褶皱、耐污、易染色，非常适合用作纺织服装面料，1,3
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丙二醇作为PTT的单体，市场前景广阔。
[0003]在生产PTT的工艺中，原料1,3
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丙二醇中的醛类物质会影响聚酯纤维的色泽和着色度，因此用于生产PTT的1,3
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丙二醇通常要求其醛基含量(以甲醛计)要达到100ppm以下，目前不同PTT厂家的生产工艺对于原料1,3
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丙二醇中的醛基含量要求也不同，也有团体标准认为聚酯级的1,3
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丙二醇中的醛基含量需低于30ppm。
[0004]生产1,3
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丙二醇的化工路线主要有两种：丙烯醛水合氢化法和环氧乙烷甲酰化法。
[0005]这两种工艺路线都需要用到3
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羟基丙醛作为中间品。3
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羟基丙醛热稳定性差、受热易生成稳定性差的丙烯醛，这两种醛类物质还会进行碳碳双键的加成和羟醛缩合，生成主碳链为C6或C9的醛类物质。同时，环氧乙烷氢甲酰化法路线中原料环氧乙烷会有少量的乙醛，丙烯醛水合氢化路线中，原料丙烯醛也会有少量乙醛，进一步增加了醛类物质的种类、增加了脱除醛类物质的难度。
[0006]化学法生产1,3
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丙二醇的过程中会产生多种醛类杂质，这些醛类杂质的加氢活性也各不相同，即使通过业内常用的两段加氢工艺，也只能将加氢产物中的醛基含量降至30～300ppm，该加氢产物中1,3
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丙二醇浓度通常在8.0～15.0％，加氢产物经蒸发浓缩后得到的1,3
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丙二醇粗产品中，其1,3
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丙二醇含量通常在75～90％，水含量在2.0～10.0％，醛基含量在200～2000ppm。
[0007]1,3
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丙二醇粗产品中的醛类物质种类多，这些醛类物质的碳链由C2至C9均有分布、组分复杂，采用精馏的方式很难将醛类物质降至100ppm以下，通常还需要特殊的脱醛工艺对其进行处理。
[0008]目前报道的1,3
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丙二醇脱醛工艺通常采用汽提、碱处理、固体酸处理、离子液体处理、肼类物质还原等方式来降低1,3
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丙二醇产品中的醛基含量。
[0009]目前报道的方法中，汽提法会增加能耗。
[0010]碱处理、固体酸处理和离子液体处理的本质是让醛类物质和1,3
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丙二醇发生深度的羟醛缩合反应，理论上每脱除一份醛就要消耗一份1,3
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丙二醇，且在酸、碱催化下1,3
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丙二醇容易醚化，因此这些方法会导致1,3
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丙二醇的含量降低、增加了成本。
[0011]肼类物质还原处理会增加工艺风险，价格较低的水合肼安全性低、安全性高的苯肼类物质价格较高，也不是非常合理。
[0012]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术人经过大量的实验研究和分析总结，终于完成
了本专利技术。

技术实现思路

[0013]要解决的技术问题
[0014]本专利技术的目的是提供一种用于1,3
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丙二醇脱醛的催化剂。
[0015]本专利技术的另一个目的是提供所述催化剂的制备方法。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供所述催化剂的用途。
[0017]技术方案
[0018]本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0019]本专利技术涉及一种用于1,3
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丙二醇脱醛的催化剂。
[0020]该催化剂是由钌元素、氧化铝与活性炭组成的，其中钌元素含量是以催化剂重量计0.1～5.0％，氧化铝含量是0.1～5.0％，活性炭含量是90.0～99.8％；氧化铝为无定形，钌元素与氧化铝都均匀沉积在活性炭上；该催化剂的粒径是0.5mm～5.0mm，比表面积是600m2/g以上。
[0021]本专利技术还涉及所述催化剂的制备方法。
[0022]该制备方法的制备步骤如下：
[0023]A、制备氧化铝
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活性炭复合载体
[0024]将铝盐溶解于一种醇溶剂中，得到一种铝盐醇溶液；按照活性炭与铝盐醇溶液的体积比1：2.0～5.0，把活性炭加到所述的铝盐醇溶液中，在温度60～80℃的条件下搅拌加热回流0.5～2.0h，然后加入以活性炭与铝盐醇溶液总重量计5～20％的水，再在温度60～80℃的条件下搅拌加热回流0.5～2.0h，待其冷却，过滤，收集的固体经洗涤与干燥得到一种含铝前驱体；
[0025]所述的含铝前驱体在氮气与温度300～450℃的条件下焙烧2.0～4.0h，冷却，得到所述的氧化铝
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活性炭复合载体；
[0026]B、制备催化剂
[0027]将钌盐溶解于水中得到一种钌浓度为0.7～140.0克/升的钌溶液；按照氧化铝
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活性炭复合载体与钌溶液的体积比1：0.5～2.0，把步骤A得到的氧化铝
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活性炭复合载体加到所述钌溶液中，在室温下搅拌0.5～2.0h，过滤，收集的固体经洗涤与干燥，于是得到所述的催化剂。
[0028]根据本专利技术的一种优选实施方式，在步骤A中，所述的活性炭是颗粒椰壳碳或果壳碳，它的粒径是0.5mm～5.0mm，比表面积是600～1400m2/g。
[0029]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的铝盐是异丙醇铝、仲丁醇铝或三乙醇铝；所述的醇溶剂是甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。
[0030]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述铝盐醇溶液的铝盐浓度为0.01～0.10mol/L。
[0031]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的钌盐是三氯化钌及其水合物、乙酸钌或乙酰丙酮钌。
[0032]本专利技术还涉及所述的催化剂或由所述制备方法制备得到催化剂在脱除1,3
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丙二醇产品醛类物质中的用途。
[0033]该脱除方法的脱除步骤如下：
[0034]I、催化剂活化
[0035]将所述催化剂装入加氢反应器中，让氢气按照50～200个催化剂床体积/小时的流量通过催化剂床，与此同时以升温速率0.5～3.0℃/min将催化剂床加热升温至180～300℃，将所述的催化剂进行活化2～4h，得到所述的活化催化剂；
[0036]II、加氢脱醛
[0037]让步骤I得到的活化催化剂自然降温至100～140℃，接着含醛的1,3
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丙二醇产品与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于1,3
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丙二醇脱醛的催化剂，其特征在于该催化剂是由钌元素、氧化铝与活性炭组成的，其中钌元素含量是以催化剂重量计0.1～5.0％，氧化铝含量是0.1～5.0％，活性炭含量是90.0～99.8％；氧化铝为无定形，钌元素与氧化铝都均匀沉积在活性炭上；该催化剂的粒径是0.5mm～5.0mm，比表面积是600m2/g以上。2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于该制备方法的制备步骤如下：A、制备氧化铝
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活性炭复合载体将铝盐溶解于一种醇溶剂中，得到一种铝盐醇溶液；按照活性炭与铝盐醇溶液的体积比1：2.0～5.0，把活性炭加到所述的铝盐醇溶液中，在温度60～80℃的条件下搅拌加热回流0.5～2.0h，然后加入以活性炭与铝盐醇溶液总重量计5～20％的水，再在温度60～80℃的条件下搅拌加热回流0.5～2.0h，待其冷却，过滤，收集的固体经洗涤与干燥得到一种含铝前驱体；所述的含铝前驱体在氮气与温度300～450℃的条件下焙烧2.0～4.0h，冷却，得到所述的氧化铝
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活性炭复合载体；B、制备催化剂将钌盐溶解于水中得到一种钌浓度为0.7～140.0克/升的钌溶液；按照氧化铝
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活性炭复合载体与钌溶液的体积比1：0.5～2.0，把步骤A得到的氧化铝
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活性炭复合载体加到所述钌溶液中，在室温下搅拌0.5～2.0h，过滤，收集的固体经洗涤与干燥，于是得到所述的催化剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述活性炭是颗粒椰壳碳或果壳碳，它的粒径是0.5mm～5.0mm，比表面积是600～1400m2/g。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的铝盐是异丙醇铝、仲丁醇铝或三乙醇铝；所述的醇溶剂是甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张登儒，胡江，刘崇兵，许杰，
申请(专利权)人：宁波环洋新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：