The invention relates to a method for hydrogenation of maleic anhydride and ethanol dehydrogenation coupling preparation of y-butyrolactone, which belongs to the field of organic catalyst. This method is ethanol and maleic anhydride, the two substances mixed in the gas phase at atmospheric pressure, no additional hydrogen under the conditions of the hydrogenation of maleic anhydride and ethanol dehydrogenation coupling reaction for preparation of y-butyrolactone supported copper catalysts. Maleic anhydride hydrogenation reaction in the process can obtain higher yield of y-butyrolactone, acetaldehyde and ethyl acetate ethanol dehydrogenation reaction of high added value in the presence of catalyst. The reaction has the advantages of less energy consumption, low production cost, high selectivity and high yield.
【技术实现步骤摘要】
—种顺酐加氢与乙醇脱氢耦合制备Y-丁内酯的方法
本专利技术涉及一种制备Y-丁内酯的方法,属于有机催化领域。
技术介绍
y -丁内酯是一种含五元环的杂环化合物,能溶解各种有机和无机化合物,常用作溶剂、萃取剂和吸收剂。良好的反应性能使其能发生一系列的开环和不开环的化学反应,可用于环丙沙星、脑复康、维生素B1、聚乙烯基吡咯烷酮等的生产原料。Y-丁内酯的传统生产方法仍然是采用R印pe法。该法分两步进行:乙炔和甲醛反应先生成1,4-丁二醇,然后1,4-丁二醇经催化脱氢制得Y-丁内酯。但由于R印pe法存在反应条件苛刻,需要多步反应,使用易爆的乙炔及致癌物甲醛为原料等缺点。近年来,随着顺酐生产能力的提高和价格的下降,Y-丁内酯的生产已逐渐转向顺酐加氢法。由顺酐加氢制备Y-丁内酯主要有两种方法:一是顺酐气相加氢法,由美国Standard Oil公司开发。该法采用Cu/Zn/Zr催化剂,在260-290 °C,0.3-0.8 MPa条件下进行顺酐气相反应。原料转化率达91%,产品Y - 丁内酯选择性达89%。但催化剂中的Zr组分易产生环境污染。二是顺酐液相加氢法,该法以Y-丁内酯为溶剂,经过预热与循环氢混合,在6~12 MPa,160~280 1:下,通过装有催化剂的反应器加氢。该液相过程对强放热反应有利,但需要溶剂,在中高压条件下进行,过程复杂,投资高。我们选用负载型铜系列催化剂进行顺酐加氢与乙醇脱氢耦合反应,通过调整反应参数,顺酐加氢反应可获得较高的Y-丁内酯收率。乙醇在催化剂作用下发生脱氢反应生成高附加值的乙醛和乙酸乙酯。反应在气相常压、无附加氢的条件下进行, ...
【技术保护点】
一种顺酐加氢与乙醇脱氢耦合制备γ?丁内酯的方法,按照下述步骤进行:(1)按照催化剂的组成要求,将Cu盐配成质量浓度为10%~45%的水溶液,加入载体进行浸渍制成CuO含量分别为质量百分比5%?20%的CuO/?Al2O3催化剂,CuO含量为质量百分比10%的CuO/ZrO2催化剂和CuO含量为质量百分比10%的CuO/?ZnO催化剂;浸渍后样品在120?℃下干燥过夜,400~500?℃焙烧3~4?h,将样品压片,筛分制成催化剂母体;?(2)催化剂先用体积比10:90,250?ml/min的H2?N2混合气进行还原活化,在0.1?MPa压力下,以1.5?℃/min程序升温至200?℃,在以1.0?℃/min程序升温至280?℃,同时H2体积分数缓慢提高到30%,在280?℃恒温还原3?h;(3)将顺酐溶于10:90,W/W的乙醇配制成顺酐/乙醇混合液,经汽化后进入装载有还原催化剂的固定床反应器中进行气相耦合反应;此反应过程中顺酐加氢反应生成γ?丁内酯,乙醇脱氢反应主要生成乙醛和乙酸乙酯。
【技术特征摘要】
1.一种顺酐加氢与乙醇脱氢耦合制备Y-丁内酯的方法,按照下述步骤进行: (1)按照催化剂的组成要求,将Cu盐配成质量浓度为10%~45%的水溶液,加入载体进行浸溃制成CuO含量分别为质量百分比5%-20%的CuO/ Al2O3催化剂,CuO含量为质量百分比10%的Cu0/Zr02催化剂和CuO含量为质量百分比10%的CuO/ ZnO催化剂;浸溃后样品在120 °C下干燥过夜,400~500 °C焙烧3~4 h,将样品压片,筛分制成催化剂母体; (2)催化剂先用体积比10:90,250 ml/min的H2-N2混合气进行还原活化,在0.1 MPa压力下,以1.5 °C/min程序升温至200 °C,在以1.0 °C/min程序升温至280 °C,同时H2体积分数缓慢提高到30%,在280 1:恒温还原3 h ; (3)将顺酐溶...
【专利技术属性】
技术研发人员:殷恒波,高德志,冯永海,朱晓燕,王爱丽,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:
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