一种制备γ-丁内酯的催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于加氢工艺技术领域，提供了一种制备γ

【技术实现步骤摘要】
一种制备
γ
‑
丁内酯的催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于加氢工艺
，具体涉及一种制备γ
‑
丁内酯的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]γ
‑
丁内酯是一种重要的精细化工中间体，在工业上用途十分广泛。在石油工业方面可应用于吸收炔烃的溶剂、芳烃、不溶于水的环状醚的萃取剂、润滑油添加剂；在医药工业方面。用作麻醉剂、和镇定药治疗癫痫、脑出血和高血压，制作维生素的中间体。并且，广泛应用于合成纤维、合成树脂等方面。
[0004]目前，合成γ
‑
丁内酯的方法有很多，如糠醛法、乙酰氧基化法、1,4
‑
丁二醇脱氢法和顺酐加氢法及耦合法等。考虑到工艺操作性、原料转化率及产品的选择性问题，目前工业上采用顺酐加氢法和1,4
‑
丁二醇脱氢法，其操作性简单、反应易于控制、产物易于分离等优点。其中，顺酐加氢法多采用铜系催化剂。胡童杰等制备了Cu
‑
Zn
‑
Ti催化剂，该催化剂具有较好的转化率和选择性，但是原料的转化率及产品的选择性随温度波动较大。Richard W等制备了CuZnAl催化剂，该催化剂转化率和选择性较低。zhang制备了Cu
‑
Zn
‑
Zr催化剂，采用偶合法制备γ
‑
丁内酯，顺酐的转化率为99.07％，选择性91.93％，原料有剩余，导致顺酐与产品分离困难。目前CuZnAl催化剂应用较多，但该催化剂的单次使用寿命在100
‑
600h，寿命较短。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种制备γ
‑
丁内酯的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂及其制备方法，该方法制备的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂具有高转化率、选择性和寿命长的特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供了一种制备γ
‑
丁内酯的催化剂的制备方法，包括：
[0008]向SBA
‑
15载体的混合溶液中加入锌前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第一次熟成0.01
‑
24h，得到第一混合溶液；
[0009]向所述第一混合溶液中加入铜前驱体溶液，加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第二次熟成0.01
‑
24h，得到第二混合溶液；
[0010]向所述第二混合溶液中加入镨前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第三次熟成0.01
‑
24h，得到悬浊液；
[0011]将所述悬浊液经过滤、洗涤、干燥、研磨和焙烧后制得CuZnPr/SBA
‑
15催化剂。
[0012]本专利技术开发一种高转化率、高选择性和长寿命的催化剂制备γ
‑
丁内酯。
[0013]本专利技术的第二个方面，提供了上述的方法制备的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂，所述
CuZnPr/SBA
‑
15催化剂中，氧化铜质量百分含量为20％
‑
70％，SBA
‑
15质量百分比为5％
‑
50％，氧化锌质量百分比为10％
‑
55％，氧化镨质量百分含量为0.01
‑
10％。
[0014]本专利技术的第三个方面，提供了上述的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂在催化顺酐加氢制备γ
‑
丁内酯中的应用。
[0015]本专利技术的有益效果
[0016](1)本专利技术采用一种新的分步沉淀熟成法制备CuZnPr/SBA
‑
15催化剂，制得的催化剂具有高转化率、高选择性和寿命长的特点。
[0017](2)本专利技术制备的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂主要应用于γ
‑
丁内酯的制备。该方法制备的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂原料顺酐转化率为100％，选择性为97.4％，单次运行时间为850h，与传统铜系催化剂相比，具有高转化率、高选择性和寿命长的特点
[0018](3)本专利技术制备方法简单、实用性强，易于推广。
具体实施方式
[0019]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0020]一种制备γ
‑
丁内酯的CuZnPr/SBA
‑
15催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]Sl：将铜前驱体、锌前驱体、SBA
‑
15和镨前驱体加入溶剂中混合或溶解，分别制得铜前驱体溶液、锌前驱体溶液、SBA混合溶液和镨前驱体；
[0022]S2：向SBA混合溶液中加入锌前驱体溶液，加入沉淀剂调整溶液的pH值至一定范围，并在一定的温度下熟成一定时间，在此过程中保持溶液温度和pH不变；
[0023]S3：向S2步骤得到的溶液中加入铜前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至一定范围，并在一定的温度下熟成一定时间，在此过程中保持溶液温度和pH不变；
[0024]S4：向S3步骤得到的溶液中加入镨前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至一定范围，并在一定的温度下熟成一定时间，在此过程中保持溶液温度和pH不变；
[0025]S5：将S4步骤得到的悬浊液经过滤、洗涤、干燥、研磨和焙烧后制得所述的CuZnPr/SBA
‑
15加氢催化剂。
[0026]在一些实施例中，在上述制备过程S2步骤中，所述锌前驱体可以包括任何含锌化合物，包括但不限于：乙酸锌、草酸锌、硝酸锌、醋酸锌、碳酸锌中的一种或几种。优选为草酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种或几种。
[0027]在一些实施例中，在上述制备过程S3步骤中，所述的铜前驱体可以包括任何含铜化合物，包括但不限于：醋酸铜、硝酸铜、氯化铜、草酸铜、乙酸铜中的一种或几种。优选为草酸铜、醋酸铜、硝酸铜中的一种或几种。
[0028]在一些实施例中，在上述制备过程的S4步骤中，所述的镨前驱体可以包括任何含镨化合物，包括但不限于：醋酸镨、硝酸镨、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备γ
‑
丁内酯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括：向SBA
‑
15载体的混合溶液中加入锌前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第一次熟成0.01
‑
24h，得到第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入铜前驱体溶液，加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第二次熟成0.01
‑
24h，得到第二混合溶液；向所述第二混合溶液中加入镨前驱体溶液，并加入沉淀剂调整溶液的pH值至2
‑
13，并在25
‑
95℃下第三次熟成0.01
‑
24h，得到悬浊液；将所述悬浊液经过滤、洗涤、干燥、研磨和焙烧后制得CuZnPr/SBA
‑
15催化剂。2.如权利要求1所述的制备γ
‑
丁内酯的催化剂的制备方法，其特征在于，所述锌前驱体为乙酸锌、草酸锌、硝酸锌、醋酸锌、碳酸锌中的一种或几种。3.如权利要求1所述的制备γ
‑
丁内酯的催化剂的制备方法，其特征在于，铜前驱体为碳酸铜、碱式碳酸铜、醋酸铜、硝酸铜、氯化铜、草酸铜、乙酸铜中的一种或几种。4.如权利要求1所述的制备γ
‑
丁内酯的催化剂的制备方法，其特征在于，镨前驱体为碳酸镨、碱式碳酸镨、醋酸镨、硝酸镨、氯化镨、草酸镨、乙酸镨中的一种或几种。5.如权利要求1所述的制备γ
‑
丁内酯的催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：任合成，李新，种道皇，邬桂宁，朱淑澳，闫鑫，
申请(专利权)人：济南悟通生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：