酯加氢催化剂和制备方法以及在丁二酸二甲酯加氢制备技术

本发明专利技术提供了一种酯加氢催化剂，应用于丁二酸二甲酯加氢制备

【技术实现步骤摘要】
酯加氢催化剂和制备方法以及在丁二酸二甲酯加氢制备1,4
‑
丁二醇的应用


[0001]本专利技术涉及酯加氢催化剂催化领域，尤其涉及酯加氢催化剂和制备方法以及在丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的应用
。

技术介绍

[0002]1,4
‑
丁二醇是一种重要的有机和精细化工原料，被广泛应用于医药
、
纺织
、
造纸
、
汽车和日用化工行业
。1,4
‑
丁二醇的下游产品主要包括四氢呋喃
、
γ
‑
丁内酯
、
聚对苯二甲酸丁二醇酯
、
聚氨酯树脂
、
涂料和增塑剂等
。
近年来，热塑性弹性纤维和弹性体需求迅速增长，其单体聚四亚甲基醚二醇和聚四氢呋喃的需求也不断增长，使得上游
1,4
‑
丁二醇需求量也快速增长
。
同时，随着精细化工产品的高端化，
1,4
‑
丁二醇作为精细化工的重要有机化工中间体也越来越受到人们的关注
。
因此，
1,4
‑
丁二醇生产技术的开发具有十分重要的意义
。
[0003]公开号为
CN103566945B
的中国专利公开了一种用于马来酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的铜锰铝催化剂，铜锰铝催化剂的活性评价测试以颗粒形态进行而非工业生产中常用的片剂形态，铜锰铝催化剂的活性对实际生产的参考意义有所减弱，铜锰铝催化剂的稳定性尚不可知
。
公开号为
CN105820038A
的中国专利公开了一种丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的方法，采用预加氢和补充精制相结合的方法，该生产工艺流程较为繁琐，从而导致生产成本增加
。
公开号为
CN102784651B
的中国专利公开了一种用于丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇高选择性催化剂及其制备方法，
CuO/ZnO/CeO2/
载体
(
载体选自
Al2O3、SiO2、MgO、TiO2、
活性炭及其混合物
)
催化剂，虽然表现出很高的活性及
1,4
‑
丁二醇的选择性，但其是在微型反应器中进行的反应，与工业级别催化剂所使用的的反应器相比，微型反应器在传质
、
传热
、
恒温都具有巨大的优势，微型反应器并不适用于常规化学品的大规模工艺生产，因此微型反应器的反应工艺与工业级别的反应工艺不具有可比性，且微型反应器中的反应工艺具有成本高和产量低的缺点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种酯加氢催化剂和制备方法以及在丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的应用，酯加氢催化剂具有较高的催化活性和较优异的稳定性，并能够在丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇反应中运行
1000
小时以上依然保持良好的催化性能
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的所述酯加氢催化剂，应用于丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的反应，所述酯加氢催化剂包括主催化剂和载体；
[0006]所述主催化剂包括氧化铜
、
氧化锰及氧化铝；
[0007]所述载体包括氧化硅和氧化锆；
[0008]以占所述酯加氢催化剂的重量百分比计，所述氧化铜的含量为
20
‑
50
％，所述氧化锰的含量为5‑
15
％，所述氧化铝的含量为
10
‑
25
％，所述载体的含量为
30
‑
45
％
。
[0009]本专利技术的所述酯加氢催化剂的有益效果在于：通过所述酯加氢催化剂包括主催化剂和载体，所述主催化剂包括氧化铜
、
氧化锰及氧化铝，所述载体包括氧化硅和氧化锆，以占所述酯加氢催化剂的重量百分比计，所述氧化铜的含量为
20
‑
50
％，所述氧化锰的含量为5‑
15
％，所述氧化铝的含量为
10
‑
25
％，所述载体的含量为
30
‑
45
％，使得由所述氧化硅和所述氧化锆组成的所述载体具有较大的比表面积，有利于所述酯加氢催化剂的活性中心在所述载体表面的分散，从而大大提高了所述酯加氢催化剂的催化活性
。
锆物种与所述酯加氢催化剂的活性中心之间存在一定的相互作用，限制了所述酯加氢催化剂的活性中心的迁移和聚集，从而使得所述酯加氢催化剂具有较优异的稳定性
。
同时所述酯加氢催化剂能够在丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇反应中运行
1000
小时以上依然保持良好的催化性能
。
[0010]可选的，所述氧化硅和所述氧化锆的摩尔比为
(2.0
‑
6.0):1。
其有益效果在于：当所述氧化锆的含量较高时，会沉积在所述酯加氢催化剂的孔道内，降低所述酯加氢催化剂的比表面积，不利于所述酯加氢催化剂的活性中心的分散；当所述氧化锆的含量较低时，所述载体中形成的
Zr
‑
O
‑
Si
键数量减少，所述载体在表面形成的不平衡电荷位点也会减少，进而导致所述载体与所述酯加氢催化剂的活性中心产生相互作用的位点减少，最终均会影响所述酯加氢催化剂的催化性能
。
[0011]可选的，所述酯加氢催化剂还包括成型助剂，以占所述酯加氢催化剂的质量百分比计，所述成型助剂的含量不超过2％
。
[0012]可选的，所述酯加氢催化剂的颗粒强度不低于
100
牛顿
。
其有益效果在于：使得所述酯加氢催化剂在使用过程中不易破损，避免所述酯加氢催化剂破碎形成细小颗粒造成高的床层压降或偏流现象，从而使得所述酯加氢催化剂的使用寿命缩短
。
[0013]可选的，所述酯加氢催化剂的比表面积为
130
‑
210m2/g
，孔容为
0.16
‑
0.55cm3/g
，平均孔径为
3.4
‑
7.5nm。
其有益效果在于：提供合适的表面性能，有利于所述酯加氢催化剂的活性中心的良好分散
。
[0014]本专利技术的另一目的是提供一种所述酯加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种酯加氢催化剂，其特征在于，应用于丁二酸二甲酯加氢制备
1,4
‑
丁二醇的反应，所述酯加氢催化剂包括主催化剂和载体；所述主催化剂包括氧化铜
、
氧化锰及氧化铝；所述载体包括氧化硅和氧化锆；以占所述酯加氢催化剂的重量百分比计，所述氧化铜的含量为
20
‑
50
％，所述氧化锰的含量为5‑
15
％，所述氧化铝的含量为
10
‑
25
％，所述载体的含量为
30
‑
45
％
。2.
根据权利要求1所述的酯加氢催化剂，其特征在于，所述氧化硅和所述氧化锆的摩尔比为
(2.0
‑
6.0):1。3.
根据权利要求2所述的酯加氢催化剂，其特征在于，还包括成型助剂，以占所述酯加氢催化剂的质量百分比计，所述成型助剂的含量不超过2％
。4.
根据权利要求3所述的酯加氢催化剂，其特征在于，所述酯加氢催化剂的颗粒强度不低于
100
牛顿
。5.
根据权利要求1所述的酯加氢催化剂，其特征在于，所述酯加氢催化剂的比表面积为
130
‑
210m2/g
，孔容为
0.16
‑
0.55cm3/g
，平均孔径为
3.4
‑
7.5nm。6.
一种如权利要求1‑5中任一项所述的酯加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将锆前驱物溶液和硅前驱物充分浸渍混合以得到湿态载体前驱物，将所述湿态载体前驱物顺次进行干燥处理和焙烧处理以得到载体；
S2
：提供含铜
、
锰和铝的前驱物溶液和所述载体的悬浊液，使用沉淀剂水溶液和所述前驱物溶液在
50
‑
80
摄氏度下对所述悬浊液进行共沉淀处理以得到
pH
值为
6.5
‑
8.0
的共沉淀物浆液；
S3
：在
30
‑
60
摄氏度下对所述共沉淀物浆液进行1‑3小时的老化处理，然后对经所述老化处理得到的共沉淀物浆液进行过滤处理和洗涤处理以得到催化剂前驱体沉淀物；
S4
：对所述催化剂前驱体沉淀物顺次进行干燥处理和焙烧处理以得到催化剂颗粒粉体；
S5
：使用成型助剂对所述催化剂颗粒粉体进行成型处理以得到所述酯加氢催化剂
。7.
根据权利要求6所述的酯加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅前驱物为气相法二氧化硅
。8.
根据权利要求6所述的酯加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述前驱物溶液中的前驱物为硝酸盐
、
醋酸盐和草酸盐中的任意一种
。9.
根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：程帅，孙兵，国海光，
申请(专利权)人：上海迅凯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：