一种适用于异辛烯醛加氢制备2-乙基己醛的催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种适用于异辛烯醛加氢的催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂载体为g

【技术实现步骤摘要】
一种适用于异辛烯醛加氢制备2
‑
乙基己醛的催化剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种异辛烯醛液相加氢制备2
‑
乙基己醛的介孔氧化铝催化剂及其制备方法，以及使用该催化剂制备2
‑
乙基己醛的方法。
技术背景
[0002]2‑
乙基己醛(简称异辛烯醛)是一种重要的化工原料，既可发生加氢制备异辛醇用做增塑剂醇原料，又可发生氧化生成异辛酸广泛用作涂料、塑料等领域。
[0003]目前工业上异辛醛的生产主要为异辛酸联产装置，以丙烯与合成气为原料经低压氢甲酰化制备丁醛，丁醛在碱性条件下发生羟醛缩合反应得到异辛烯醛富集液，该富集液不经分离直接选择性加氢制备异辛醛。异辛烯醛存在碳碳双键及碳氧双键两种类型双键，该过程的难点在于实现高转化率及高选择性的进行碳碳双键的加氢反应，同时丁醛缩合液中的多聚重组分也是引起加氢催化剂失活的主要原因。因此，合成高效的催化剂是实现这一技术的关键。
[0004]专利US4018831采用Al2O3做载体负载镍和钯两种活性金属，使用高压固定床在反应温度90
‑
180℃、反应压力0.7
‑
3.5MPa，空速0.5
‑
3h
‑1条件下，催化异辛烯醛选择性加氢制备异辛醛转化率74％，选择性可达到97％，但异辛醛收率偏低。
[0005]专利US3903171A采用氧化硅做载体担载贵金属钯，使用高压固定床，在1
‑
25MPa下，通过异辛醛做溶剂稀释反应原料以提高产物选择性。该方法缺点是采用纯硅基载体反应活性较低，催化剂处理量低，导致产物收率低。
[0006]专利CN111054437使用多元酸交联的高分子基体负载贵金属钯，使用高压反应釜在反应温度50
‑
130℃、反应压力1
‑
5MPa条件下，催化异辛烯醛选择性加氢制备异辛醛转化率可达到99％，选择性可达到99％。但是，该催化剂基体交联度对载体稳定性及活性影响较大，放大生产过程交联度难以控制，反应活性难以保持稳定。
[0007]文献中报道了一种使用Pd/γ
‑
Al2O3催化剂对异辛烯醛选择性加氢的方法。在反应温度85
‑
95℃、反应压力2.45MPa，空速0.15
‑
0.3h
‑1条件下，异辛醛收率98％，选择性可达到99％。该方法整体收率较高，但催化剂处理量较低、成本较高。同时γ
‑
Al2O3酸性较强，异辛烯醛原料焦油含量高易导致催化剂积碳失活。
[0008]综上所述，需要寻找一种高转化率，活性稳定，可适用于焦油含量高的异辛烯醛原料的工业化生产的催化剂，以解决现有技术中存在的各种不足。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种g
‑
C3N4改性的介孔氧化铝复合材料负载VIB族金属的催化剂及制备方法和在异辛烯醛选择性加氢中的应用。本专利技术所用的以SBA
‑
15为模板剂合成的g
‑
C3N4改性的介孔氧化铝复合材料制备简单，该催化剂载体含有大量的含N基团，能有效的稳定金属纳米粒子，同时以SBA
‑
15为模板剂具有更大的比表
面积孔道结构更加规整，及适宜的酸碱性分布及双活性中心，可提高异辛醛选择性，同时对于加氢原料中的丁醛三聚、四聚组分具有较强的加氢裂解性，以增加异辛醛产率。
[0010]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]一种适用于异辛烯醛选择性加氢催化剂，所述催化剂载体为g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料，主活性组分为Ni、Co中的一种或两种，第二活性组分为Mo、W中的一种或两种，其中g
‑
碳化氮质量占载体的5
‑
35wt％，优选15
‑
25wt％。
[0012]所述g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料的合成首先以SBA
‑
15为模板，得到α
‑
Al2O3/SBA
‑
15，然后加入含氮前驱体焙烧得到g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3/SBA
‑
15复合材料，最后使用氢氟酸进行酸解，得到孔道结构规整的g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3复合材料。
[0013]根据本专利技术的催化剂优选地，主活性金属为Ni，其含量为0.2
‑
0.8％，第二活性金属为Mo，含量优选为0.2
‑
0.4％。
[0014]为实现上述专利技术，本专利技术提供一种基于SBA
‑
15作为模板制备g
‑
C3N4改性的介孔氧化铝加氢催化剂的方法，包括如下步骤：
[0015](1)以P123为模板剂(其分子式为EO20PO70EO20，分子量5800)，以拟薄水铝石和正硅酸乙酯为原料，经过晶化、过滤、焙烧制备得到α
‑
Al2O3/SBA
‑
15分子筛；
[0016](2)使用甲醇将含N前驱体溶解后滴加到上述分子筛上，40
‑
50℃干燥1
‑
2h，在氮气氛围400
‑
500℃下焙烧，得到g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3/SBA
‑
15复合材料；
[0017](3)使用HF酸洗步骤(2)材料，之后使用去离子水洗涤、过滤、干燥得到以SBA
‑
15为模板的g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料；
[0018](4)将可溶性镍盐、钼盐的水溶液滴加到步骤(3)的g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料上，搅拌、干燥、氮气氛围下焙烧得到催化剂；优选的，焙烧温度400
‑
600℃，焙烧时间3
‑
8h；
[0019]本专利技术中步骤(1)中氧化铝和SBA
‑
15质量比为(1
‑
10)：1，优选的质量比为(1
‑
5):1。
[0020]本专利技术中步骤(1)的晶化温度为70
‑
150℃，优选80
‑
100℃，晶化时间为1
‑
48h，优选时间为12
‑
24h。
[0021]本专利技术中步骤(1)的焙烧温度为800
‑
1500℃，焙烧1
‑
5h，优选的1200℃，3h，所得氧化铝晶型为α
‑
Al2O3。
[0022]本专利技术中步骤(2)所述含N前驱体为尿素、三聚氰胺、N,N
‑
2甲基甲酰胺中的一种或多种，优选的尿素和三聚氰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于异辛烯醛选择性加氢催化剂，所述催化剂载体为g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料，主活性组分为Ni、Co中的一种或两种，第二活性组分为Mo、W中的一种或两种，其中g
‑
碳化氮质量占载体的5
‑
35wt％，优选15
‑
25wt％。2.如权利要求1所述的适用于异辛烯醛选择性加氢催化剂，其特征在于，所述g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料的合成首先以SBA
‑
15为模板，得到α
‑
Al2O3/SBA
‑
15，然后加入含氮前驱体焙烧得到g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3/SBA
‑
15复合材料，最后使用氢氟酸进行酸解，得到孔道结构规整的g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3复合材料。3.如权利要求1或2所述的适用于异辛烯醛选择性加氢催化剂，其特征在于，所述主活性金属为Ni，其含量为0.2
‑
0.8％，第二活性金属为Mo，含量优选为0.2
‑
0.4％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的适用于异辛烯醛选择性加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以P123为模板剂(其分子式为EO20PO70EO20，分子量5800)，以拟薄水铝石和正硅酸乙酯为原料，经过晶化、过滤、焙烧制备得到α
‑
Al2O3/SBA
‑
15分子筛；(2)使用甲醇将含N前驱体溶解后滴加到上述分子筛上，40
‑
50℃干燥1
‑
2h，在氮气氛围400
‑
500℃下焙烧，得到g
‑
C3N4/α
‑
Al2O3/SBA
‑
15复合材料；(3)使用HF酸洗步骤(2)材料，之后使用去离子水洗涤、过滤、干燥得到以SBA
‑
15为模板的g
‑
碳化氮改性的介孔氧化铝复合材料；(4)将可溶性镍盐、钼盐的水溶液滴加到步骤(3)的g
‑
碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，路赟，许振成，刘超，陈来中，董科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：