一种羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂及其制法和应用制造技术

本发明专利技术提供一种羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂及其制法和应用。由氧化铜、氧化铝和减活剂组成；氧化铜、氧化铝质量组成分别为30%~60%、40%~65%，减活剂2.0%~5.0%。该催化剂通过将碳酸钠溶液匀速加入混合溶液进行共沉淀。制备的催化剂用于羟基新戊醛加氢制新戊二醇，催化剂活性高，稳定性好，在测试条件下，羟基新戊醛转化率可达99%以上，新戊二醇选择性可达99%以上。可达99%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂及其制法和应用


[0001]本专利技术属化工催化剂领域，具体涉及一种羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]新戊二醇（NPG）是重要的有机中间体，是一种带有新戊基结构的二元醇，它主要用在聚酯类树脂、聚氨类树脂、粉末涂料、合成润滑油和增塑剂的制造中；NPG结合到聚酯类树脂分子链中提供盾形保护，使树脂具有优良的化学稳定性、抗水解性、耐候性、耐腐蚀性、耐老化性和热稳定性，这些性能在高档涂料中更显得尤为明显。由于新戊二醇具有以上的许多特点，因此被广泛应有于汽车、家电、装饰材料等行业，尤其是在粉末涂料领域的应用和发展更为突出。
[0003]新戊二醇的生产方法有两种：一种是甲酸盐法，将异丁醛和甲醛缩合制得羟基戊醛，再与甲醛经康尼查罗反应制得新戊二醇，副产甲酸钠，产品成本高，质量差；另一种方法是将缩合得到的羟基戊醛在催化剂存在下加氢制得NPG。甲酸盐法目前已为缩合加氢工艺取代。加氢法制新戊二醇收率高、纯度高、副产物少、成本低。缩合工艺所用催化剂主要由碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、有机胺类化合物以及阴离子交换树脂等，加氢工艺所用催化剂可分为镍系、铜系和贵金属系列。其中铜锌催化剂已被证明用于加氢制新戊二醇表现出优良的活性和选择性。
[0004]US4250337和US4885515分别提供了含钡亚铬酸铜催化剂和含锰亚铬酸铜催化剂，用于加氢制备新戊二醇。
[0005]CN101735015提供了一种制备新戊二醇的方法，其采用了铜基催化剂，其中铜含量为20
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52wt%，催化剂中含有铬、钴、铝、锌中一种或几种的混合物，含量为1
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25wt%。
[0006]CN10186378提供了一种新戊二醇的制备方法，其采用了铜基催化剂，按重量计包括CuO80
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90份，MnO4
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7份和ZnO2
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5份。
[0007]CN102728370提供了一种加氢制备新戊二醇的催化剂及其制备方法，该催化剂含有15
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50wt%氧化铜，10
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30wt%氧化锌，20
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40%氧化铝，1
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15%的氧化钛、氧化锆或氧化铪的一种或两种或三种，另外还加入0.1
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1%的氧化铼，该催化剂采用共沉淀法制备，然后使用氢气和氮气混合气对催化剂进行还原活化。
[0008]CN103447044提供了一种加氢生产新戊二醇的催化剂，该催化剂由氧化铜、氧化镧和含二氧化硅的载体组成，所述载体由比表面积为80
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300m2/g含二氧化硅的材料经干燥和焙烧制得；其中氧化铜的含量为40
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60wt%，氧化镧的含量为2
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5wt%，含二氧化硅的载体含量为35
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58wt%。该催化剂的制备方法是：(1)将含二氧化硅的材料、可溶性的铜盐和镧盐加水在一定温度下混合均匀；(2)在一定温度下，向上述混合物中加入沉淀剂进行反应，直至pH值达到8
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13，再在一定温度下进行老化，得到反应产物；(3)将反应产物过滤、洗涤、干燥和焙烧后得到催化剂。
[0009]CN105727958A提供了一种羟基新戊醛加氢制备新戊二醇的催化剂,催化剂主要组
成为CuO/Al2O3，同时在催化剂引入活性助剂，以催化剂重量百分含量为基准计，氧化铜30%~60%，氧化铝40%~68%，活性助剂0.1%~2.0%。活性助剂为K、Mg、Cs化合物中的一种或两种混合物，含量为0.1%~1%。
[0010]虽然铜锌催化剂已被证明用于加氢制新戊二醇表现出优良的活性和选择性，但是，往往难以同时获得较高活性和稳定性，尤其是新戊二醇选择性还远远不能达到要求。
[0011]本专利技术的目的是提供一种用于羟基新戊醛加氢制新戊二醇的铜催化剂。该催化剂能够同时获得较高的羟基新戊醛转化率和新戊二醇选择性。
[0012]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的加氢催化剂对新戊二醇的选择性低，稳定性差等缺陷，提供用于羟基新戊醛加氢制备新戊二醇的催化剂及其制备方法。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提供一种用于羟基新戊醛加氢制新戊二醇的铜催化剂。该催化剂能够同时获得较高的羟基新戊醛转化率和新戊二醇选择性。
[0014]本专利技术所述的羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂，其特征在于它由氧化铜、氧化铝和减活剂组成；氧化铜、氧化铝质量组成分别为30%~60%、40%~65%，减活剂2.0%~5.0%。
[0015]本专利技术所述催化剂，其特征在于催化剂减活剂为Co、Mn、Fe化合物中的一种或两种混合物，含量为3.0%~4.5%。
[0016]本专利技术所述的催化剂的制备方法，采用共沉淀的方法进行制备，其特征在于主要是采用铜、铝和减活剂的盐混合溶液与沉淀剂进行沉淀反应，沉淀剂是Na2CO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NaOH或氨水中的一种或两种，控制沉淀温度为50℃~70℃,沉淀终点pH值为6.8~8.0，沉淀完成后，老化20min~40min，再进行过滤、干燥、焙烧及压片成型，最终制得催化剂。催化剂外形尺寸可以根据需要进行调整。
[0017]本专利技术所述的催化剂的制备方法，其特征在于减活剂的盐可以是硝酸盐、硫酸盐或氯化盐。
[0018]本专利技术所述的催化剂的制备方法，采用共沉淀的方法进行制备，其特征在于是将沉淀剂溶液加入金属盐的混合溶液中而进行沉淀的。
[0019]本专利技术所述的催化剂的制备方法，采用共沉淀的方法进行制备，优选地，老化温度为65℃~75℃。
[0020]优选地，铝源可以是采用拟薄水铝石通过打浆的形式加入。
[0021]优选地，焙烧温度为250℃～450℃。
[0022]优选地，焙烧温度为350℃～420℃。
[0023]将本专利技术制备的催化剂用于羟基新戊醛加氢，即将催化剂成品装入固定床管式反应器中，先用氢气进行还原，然后通入反应原料进行加氢反应，控制反应压力为1.6MPa，反应温度为100～160℃，羟基新戊醛转化率大于99%，新戊二醇选择性大于99%。
具体实施方式
[0024]本专利技术是按照以上步骤进行实施的，下面通过实施例进行详细说明。列举这些实施例的目的只是为了解释本专利技术，而不是对本专利技术的限制。
[0025]实施例1
制备催化剂，其具体步骤如下：取1M硝酸铜溶液1000mL、1M硝酸铝溶液2333mL和1M硝酸钴溶液200mL混合，在带有搅拌的沉淀槽中将混合溶液匀速加入碳酸钠溶液进行共沉淀，控制沉淀温度约50℃。沉淀终点pH值为7.8。然后在50℃~60℃下搅拌陈化30min，再经洗涤、过滤、烘干、粉碎、造粒、400℃焙烧，加入适量水和石墨，最后压片成￠3
×
3圆柱形片剂，即得可用的催化剂(S1)。
[0026]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基新戊醛加氢制新戊二醇的催化剂，其特征在于它由氧化铜、氧化铝和减活剂组成；氧化铜、氧化铝质量组成分别为30%~60%、40%~65%，减活剂2.0%~5.0%。2.如权利要求1所述催化剂，其特征在于催化剂减活剂为Co、Mn、Fe化合物中的一种或两种混合物，其氧化物总质量含量为3.0%~4.5%。3.如权利要求1或2所述催化剂制备方法，采用共沉淀的方法进行，其特征在于采用铜、铝和减活剂的盐混合溶液与沉淀剂进行沉淀反应，沉淀剂是Na2CO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NaOH或氨水中的一种或两种，控制沉淀温度为50℃~70℃,沉淀终点pH值为6.8~8.0，沉淀完成后，老化20min~40min，再进行过滤、干燥、焙烧及压片成型，制得催化剂。4.如权利要求3所述催化剂制备方法，其特征在于减活剂的盐是硝酸盐、硫酸盐、氯化盐或醋酸盐。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷玉圣，于杨，袁浩然，孙远龙，李婷婷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司中国石化集团南京化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：