【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂及其制备方法和应用，属于化工领域。
技术介绍
1、1,4丁二醇(简称bdo)是一种重要的有机和精细化工原料，它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由1,4丁二醇可以生产四氢呋喃(thf)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、γ丁内脂(gbl) 和聚氨酯树脂(pu resin)、涂料和增塑剂等，以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。
2、第二次世界大战前，德国已采用雷佩法以乙炔和甲醛为原料合成1,4 丁二醇。该法解决目前研究较多的工艺有了乙炔在高压下操作的危险性，至今仍是1,4丁二醇最主要的生产方法。60年代，日本三菱油化公司开发了由顺丁烯二酸酐催化加氢制备1,4丁二醇的工艺，70年代该公司又开发了丁二烯乙酰氧基化法的新工艺。1971年，日本东洋曹达工业公司建立了丁二烯氯化法的生产装置。此外，美国和日本又相继研究了以丙烯或乙烯为原料的各种合成法。
3、1,4丁二醇是附加值较高的化工产品。在已有的工业生产中，由可乐丽公司(gb1493154a，us4465873a)开发的，现在主要为利安德 (lyondell)(cn101084175b，wo2006068680a1，us2002111520a1)和大连化学公司(us5426250a，tw432037b)采用的丙烯法路线，具有投资小、能耗低、产能调节灵活等优点。但是，该路线通常在烯丙醇羰基化的过程中，会形成2甲基3羟基丙醛(mpa)，它们随后被氢化成2 甲基1,3丙二醇。由此，采用丙烯法
技术实现思路
1、本专利中制备催化剂应用在加氢制备1,4-丁二醇反应，催化剂活性好， 4-羟基丁醛转化率和1,4-丁二醇选择性较高，稳定性好。
2、根据本申请的一个方面，提供一种用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂，所述催化剂能够提高4-羟基丁醛转化率和1,4-丁二醇选择性；
3、所述催化剂包括活性组分和载体；
4、所述活性组分为氮化镍；
5、所述载体为三维有序大孔(简称为3dom)氧化镍。
6、根据本申请的另一个方面，提供一种上述的用于4-羟基丁醛加氢制备 1,4-丁二醇的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
7、所述催化剂通过金属和酸配位法制备：
8、获得3dom氧化镍，将所述3dom氧化镍进行氮化，得到所述催化剂。
9、所述获得3dom氧化镍的过程包括：
10、将含有镍源、柠檬酸和溶剂的原料混合，得到混合溶液，将聚苯乙烯球浸渍于所述混合溶液中，干燥、煅烧，得到所述3dom氧化镍。
11、具体地，包括：将柠檬酸、镍源在溶剂中混合后成溶液a，聚苯乙烯球放置在真空容器中抽真空；采用布氏漏斗将溶液a滴加入聚苯乙烯球上使其浸没；干燥后重复几次；
12、所述镍源选自硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍中的至少一种；
13、所述溶剂选自水和/或乙醇；
14、所述柠檬酸与所述镍源的质量比为1：(1～3)；
15、可选地，所述柠檬酸与所述镍源的质量比为1：1、1：2、1：3中的任意值或任意两者之间的范围值。
16、所述柠檬酸与所述镍源的总质量与所述溶剂的体积之比为1：(2～4) g/ml；
17、可选地，所述柠檬酸与所述镍源的总质量与所述溶剂的体积之比为1： 2、1：3、1：4中的任意值或任意两者之间的范围值。
18、所述聚苯乙烯球与所述混合溶液的固液比为1：(50～70)g/ml。
19、可选地，所述聚苯乙烯球与所述混合溶液的固液比为1：50g/ml、1： 60g/ml、1：70g/ml中的任意值或任意两者之间的范围值。
20、所述干燥的温度为50～80℃；
21、可选地，所述干燥的温度为50℃、60℃、70℃、80℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
22、所述干燥的时间为1～3h；
23、可选地，所述干燥的时间为1h、2h、3h中的任意值或任意两者之间的范围值。
24、所述煅烧的温度为450～650℃；
25、可选地，所述煅烧的温度为450℃、500℃、550℃、600℃、650℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
26、所述煅烧的时间为1～6h。
27、可选地，所述煅烧的时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h中的任意值或任意两者之间的范围值。
28、所述氮化的气氛为氨气气氛；
29、所述氮化的温度为300～350℃；
30、可选地，所述氮化的温度为300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、 350℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
31、所述氮化的时间为1～3h。
32、可选地，所述氮化的时间为1h、2h、3h中的任意值或任意两者之间的范围值。
33、根据本申请的另一个方面，提供一种4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的方法，包括以下步骤：
34、于反应器中，通入含有氢气和4-羟基丁醛溶液的原料，与催化剂接触反应，得到含有1,4-丁二醇的产物；
35、所述催化剂选自上述的催化剂或上述制备方法制备的催化剂。
36、所述反应器为固定床反应器。
37、所述4-羟基丁醛溶液的质量分数为20～50wt％；
38、可选地，所述4-羟基丁醛溶液的质量分数为20wt％、30wt％、40wt％、 50wt％中的任意值或任意两者之间的范围值。
39、所述4-羟基丁醛溶液的质量空速为2～4h-1；
40、可选地，所述4-羟基丁醛溶液的质量空速为2h-1、3h-1、4h-1中的任意值或任意两者之间的范围值。
41、所述氢气的质量空速为80～120h-1。
42、可选地，所述氢气的质量空速为80h-1、90h-1、100h-1、110h-1、120 h-1中的任意值或任意两者之间的范围值。
43、所述反应的温度为70～180℃；
44、可选地，所述反应的温度为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、 130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
45、所述反应的时间为1～4h；
46、可选地，所述反应的时间为1h、2h、3h、4h中的任意值或任意两者之间的范围值。
47、所述反应的压力为1～11mpa。
48、可选地，所述反应的压力为1mpa、2m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂，其特征在于，
2.一种权利要求1所述的用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
7.一种4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂，其特征在于，
2.一种权利要求1所述的用于4-羟基丁醛加氢制备1,4-丁二醇的催化剂的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹明明，张大治，黄声骏，丁辉，焦雨桐，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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