一种复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种复合催化剂及其制备方法和应用，所述复合催化剂的制备原料包括至少两种金属化合物、载体、碱性物质和溶剂。本发明专利技术所述复合催化剂活性高、选择性高、转化率高，有效缩短了制备麝香

【技术实现步骤摘要】
一种复合催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及麝香大环酯化合物
，尤其涉及一种复合催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]麝香
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T(Musk
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T)又称昆仑麝香，化学名称为1,4
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二氧杂环十七烷
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5,17
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二酮，为无色或微黄色粘稠液体，是一种重要的大环内脂麝香类香料。麝香
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T是一种高级定香剂，其香气类型接近于天然麝香，具有无毒、香气纯正、留香持久的特点，在调和香料中具有良好的圆润和提香作用，可广泛应用于调配各种高级香精，特别适用于调制各种高级香水和洗发水、化妆品。
[0003]合成麝香
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T的方法为正十三烷二酸和乙二醇经过缩聚反应合成高粘度线性聚酯，线性聚酯再经解聚环化生成粗产物，精制提纯后得到最终产品。这是目前唯一开发成功的工业化路线，具体如下。
[0004][0005]CN103508997A公开了在催化剂钛酸异丙酯(IPT)的存在下催化巴西基酸(十三烷二酸)和乙二醇反应制备得到1,4
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二氧杂环十七烷
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5,17
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二酮(麝香
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T)的方法。US4803288A公开了一种制备巴西酸乙二醇酯(麝香
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T)方法，将巴西基酸和乙二醇在氧化二丁基锡存在下进行反应。CN1172928C公开了一种大环内脂化合物的合成方法，十三烷二酸、乙二醇和软脂酸反应先进行酯化聚合反应，再在二丁基氧化锡催化下发生解聚环化反应生成十三烷二酸环乙撑酯(麝香
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T)。以上三种方法采用的催化剂回收利用困难，均无法实现催化剂的回收套用，不仅导致生产成本较高，还造成了严峻的环保问题。
[0006]CN105884742A将含有二聚体、三聚体的釜残液返回解聚釜重新解聚，形成闭合循环，无“三废”产生，该方法虽然能增加一部分产品，但回收有限，同时回收过程中增加了大量的能耗，经济效益比不强。
[0007]CN111620773A公开了一种麝香
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T釜残制备二元酸的方法，该方法在强碱环境下以锌盐为催化剂，将釜残解聚为十三烷二酸，经多次结晶洗涤后得到十三烷二酸结晶品。但该工艺中使用的强碱和稀酸均会对设备产生腐蚀，并且酸碱中和会产生大量废水和废液，不符合绿色化工理念。
[0008]现有技术中，麝香
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T的生产存在工艺技术落后，产量小、收率低、质量不稳定、成本高昂等问题，严重制约了麝香
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T的工业化大生产及其在香精配方中的地位和使用范围。
[0009]在麝香
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T的合成工艺中，解聚环化工艺是影响麝香
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T产品收率和质量的关键步骤，该步骤为可逆反应，需要在高温、高真空、催化剂存在下进行，其主要难点在于反应物的高粘性及热量传递问题。随着产物的不断蒸出，聚酯粘度进一步增大，传热阻力增大，长时间高温作用下，促使链增长反应速度的加快，搅拌作用降低，使传热效率降低，以至于出现局部过热，使贴近釜壁的物料发生碳化，而物料中心却达不到解聚温度，最终导致副产物增加，麝香
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T收率下降且反应釜釜残量较多，其釜残中含有大量的高粘度多聚物，若直接作为固废处理，不仅增加了后处理工艺与成本，而且造成了资源的巨大浪费。
[0010]因此合成麝香
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T的技术关键点在于，开发高活性的解聚环化催化剂，并及时将麝香
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T转移到界面，促使反应平衡向麝香
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T生成的方向移动。
[0011]综上，开发一种能克服上述缺陷的复合催化剂是至关重要的。

技术实现思路

[0012]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合催化剂及其制备方法和应用，所述复合催化剂解决了麝香
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T合成过程中解聚环化步骤中存在的收率低、反应温度高、副反应多等技术问题，利用所述复合催化剂可以有效提高麝香
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T的收率和选择性，缩短反应时间，降低反应温度，有效抑制副反应发生，所得产品质量稳定。同时实现催化剂的循环套用，降低生产成本，具有较好的工业化应用前景。
[0013]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0014]第一方面，本专利技术提供一种复合催化剂，所述复合催化剂的制备原料包括至少两种金属化合物、载体、碱性物质和溶剂。
[0015]本专利技术中，所述复合催化剂解决了麝香
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T合成过程中解聚环化步骤中存在的收率低、反应温度高、副反应多等技术问题，利用所述复合催化剂可以有效提高麝香
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T的收率和选择性，缩短反应时间，降低反应温度，有效抑制副反应的发生，所得产品质量稳定。同时实现催化剂的循环套用，降低生产成本。
[0016]优选地，所述金属化合物包括第一金属化合物和第二金属化合物的组合；
[0017]所述第一金属化合物的金属元素包括钌、钯或铂中的任意一种或至少两种的组合；
[0018]所述第二金属化合物的金属元素包括镍、铁、铜、钛或锰中的任意一种或至少两种的组合。
[0019]优选地，所述第一金属化合物和第二金属化合物各自独立地包括所述金属元素的硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐或其水合物中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述载体包括碳酸钙、活性氧化铝、二氧化钛、氧化锆、五氧化二铌或ZSM
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5沸石中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：碳酸钙和活性氧化铝的组合，二氧化钛、氧化锆和五氧化二铌的组合，二氧化钛、氧化锆、五氧化二铌和ZSM
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5沸石的组合等。
[0021]优选地，所述碱性物质包括醇胺类化合物。
[0022]优选地，所述碱性物质包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N
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甲基单乙醇胺、N
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甲基二乙醇胺、N
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乙基二乙醇胺、N
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丁基二乙醇胺或N,N
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二乙基乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：乙醇胺和二乙醇胺的组合，三乙醇胺、N
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甲基
单乙醇胺和N
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甲基二乙醇胺的组合，N
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乙基二乙醇胺、N
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丁基二乙醇胺和N,N
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二乙基乙醇胺的组合等。
[0023]优选地，所述溶剂包括水。
[0024]优选地，以所述载体的总质量为100％计，所述第一金属化合物中的金属元素的质量为0.5％
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5.0％，例如1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％等，进一步优选1.0％
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4.0％。
[0025]优选地，以所述载体的总质量为100％计，所述第一金属化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂的制备原料包括至少两种金属化合物、载体、碱性物质和溶剂。2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述金属化合物包括第一金属化合物和第二金属化合物的组合；所述第一金属化合物的金属元素包括钌、钯或铂中的任意一种或至少两种的组合；所述第二金属化合物的金属元素包括镍、铁、铜、钛或锰中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第一金属化合物和第二金属化合物各自独立地包括所述金属元素的硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐或其水合物中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的复合催化剂，其特征在于，所述载体包括碳酸钙、活性氧化铝、二氧化钛、氧化锆、五氧化二铌或ZSM
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5沸石中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碱性物质包括醇胺类化合物；优选地，所述碱性物质包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N
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甲基单乙醇胺、N
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甲基二乙醇胺、N
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乙基二乙醇胺、N
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丁基二乙醇胺或N,N
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二乙基乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述溶剂包括水。4.根据权利要求2或3所述的复合催化剂，其特征在于，以所述载体的总质量为100％计，所述第一金属化合物中金属元素的质量为0.5％
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5.0％；优选地，以所述载体的总质量为100％计，所述第一金属化合物的质量为1.0％
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7.0％；优选地，所述碱性物质和载体的质量比为(1
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10):1。5.一种权利要求1
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4任一项所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将至少两种金属化合物、溶剂和载体混合，再将得到的混合液干燥，得到固体物质；(2)将所述固体物质烧结，得到催化剂前驱体；(3)将所述催化剂前驱体、碱性物质和溶剂混合、干燥，得到所述复合催化剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合包括先将至少两种金属化合物和溶剂混合，再与载体混...

【专利技术属性】
技术研发人员：于明，赵文乐，马慧娟，马啸，李钦功，马飞，郭洋，
申请(专利权)人：浙江新和成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：