一種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇的催化劑及其製備方法
2023-10-24 02:01:02 1
專利名稱：一種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇的催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬催化劑技術領域，具體涉及一種用於癸烯醛氣相 加氫制異癸醇的催化劑及其製備方法。
背景技術：
異癸醇(2-丙基庚醇)是一種重要的有機化工原料，主要應
用於增塑劑，原料主要來源自煉廠及乙烯廠副產的C4烴資源。異癸醇通過
戊醛縮合成癸烯醛(2-丙基2-庚烯醛)，然後癸烯醛加氫反應得到，而加氫
反應有氣相和液相加氫兩種方法。液相法通常是在較高壓力、溫度的條件
下反應，國內有文獻報導，採用NiO/Al203催化劑在微型固定床評價裝置中 反應，在壓力2.0MPa 5.0MPa、溫度11(TC 150。C時癸烯醛轉化率可達99%， 異癸醇選擇性約為95%;也有採用0)/Al203催化劑和銅系催化劑的。而癸 烯醛氣相加氫制異癸醇的催化劑，國內外還沒有這方面相關的專利和文獻 報導。
本發明是一種共沉澱法製備的性能較好的癸烯醛氣相加氫制異癸醇的
銅系催化劑，其癸烯醛轉化率可達99.9%，異癸醇選擇性高於96.4%，同時
採用06X6原粒度催化劑50ml進行檢測，因而檢測結果比小粒度催化劑的
檢測更加接近工業生產裝置條件，能夠滿足工業裝置的需要。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇 的催化劑及其製備方法，該催化劑具有較高的癸烯醛轉化率和異癸醇選擇 性和催化穩定性。
本發明的催化劑主要組分為氧化銅、氧化鋅，另外還含有適量氧化鋁 和少量的助劑。活性助劑為Na、 K、 Ni、 Co、 Mg、 Ca、 Ba的金屬元素化 合物的一種或多種。
本發明的催化劑中氧化銅、氧化鋅、氧化鋁含量(m/m)分別為 20%~70%、 25% 70%、 1% 10%，適宜的含量(m/m)為30%~50%、 45% 70%、 3% 8%。該催化劑中活性助劑通常以0.1% 2.0% (m/m)的
量存在，適宜含量(m/m)為0.2%~1%。
本發明的催化劑主要組分為它採用共沉澱法製備。主要採用銅、鋅的 可溶性鹽(優選硝酸鹽)的混合溶液與適當的沉澱劑在一定條件下進行沉澱 反應，沉澱劑採用Na2(X)3 、 NH4HC03、 (NH4)2C03、 NaOH或氨水中的一 種或兩種，控制沉澱溫度為30 80。C，沉澱終點pH值為6.8 8.0，沉澱完成 後，老化20min 40min,經洗滌後均勻地加入氧化鋁，再進行過濾、乾燥、 鍛燒及壓片成型，最終製得催化劑。
本發明的催化劑在外形上有一個顯著特徵，其片劑兩端呈球面，此外形 不但增加了片劑的外表面積，而且在使用時有利於裝填的均勻性，並降低 了催化劑床層阻力。
本發明催化劑使用前需經還原活化。
具體實施例方式本發明的催化劑是按照以上步驟進行實施的，下面通 過實施例進行詳細說明。 實例1
取1.2M硝酸銅溶液500mL、 1.2M硝酸鋅溶液1710mL混合，在帶有攪 拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50°C， 然後在50。C 60。C下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約23.8g氧化鋁，再進 行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒3 4h，然後壓片成型， 即得催化劑樣品l。
實例2
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有 攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50 °C，然後在5(TC 60。C下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約3.0g氧化鋁，再 進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒3 4h，然後壓片成 型，即得催化劑樣品2。
實例3
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有
攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50
°C，然後在50。C 6(TC下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約3.0g氧化鋁及 2.0g活性助劑，再進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒 3~4h，然後壓片成型，即得催化劑樣品3。 實例4
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有 攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50 °C，然後在5(TC 60"C下攪拌陳化30mki，經洗滌後加入約3.0g氧化鋁及 4.0g活性助劑，再進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在320。C 40(TC焙燒 3 4h，然後壓片成型，即得催化劑樣品4。 實例5
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有 攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50 。C，然後在5(TC 6(TC下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約3.0g氧化鋁及 20.2g活性助劑，再進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒 3h 4h，然後壓片成型，即得催化劑樣品5。 實例6
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有 攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50 °C，然後在5(TC 6(TC下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約15.2g氧化鋁及 4.0g活性助劑，再進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在320。C 40(TC焙燒 3 4h，然後壓片成型，即得催化劑樣品6。
實例7
取1.2M硝酸銅溶液1000mL、 1.2M硝酸鋅溶液2000mL混合，在帶有
攪拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50 °C ，然後在5(TC 6(TC下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約30.2g氧化鋁及 4.0g活性助劑，再進行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒 3h 4h，然後壓片成型，即得催化劑樣品7。 實例8
取1.2M硝酸銅溶液1500mL、 1.2M硝酸鋅溶液630mL混合，在帶有攪 拌的沉澱槽中將混合溶液和碳酸鈉溶液進行共沉澱，控制沉澱溫度約50°C， 然後在5(TC 6(TC下攪拌陳化30min，經洗滌後加入約10.2g氧化鋁，再進 行過濾、乾燥、造粒，乾燥粒子在32(TC 40(TC焙燒3 4h，然後壓片成型， 即得催化劑樣品8。 比較例
將前述實例1~8製備的催化劑樣品，裝入固定床反應器中，用氫氣進 行還原，然後在壓力為0.4Mpa 0.5Mpa，溫度為140。C 18(TC條件下，通 入經汽化的癸烯醛和氫氣，癸烯醛進料量為0.30ml/cat,(ml)七r，氫氣和癸烯 醛摩爾比為10 30，反應後的氣體經冷凝即得液體產品。難體產品經氣相色 譜進行分析，結果見表l。
表l催化劑的活性和選擇性
編號"203含量 /(m/m)%活性助劑 /(Wm)%癸烯醛轉化率 /%異癸醇選擇性 /%
樣品l10/92.795.9
樣品21.0/98.095.2
樣品31.00.598.695.8
樣品41.01.098.895.3
樣品51.05.098,595.1
樣品65.01.099.196.4
樣品710.01.098.794.8
樣品85/99.190.6
由比較例的結果可知，按照本發明提供的條件製備的催化劑，其癸
烯醛轉化率和異癸糠醇選擇性均較高，癸烯醛轉化率最高可達99.1%， 異癸醇選擇性最高可達％.4% 。
權利要求
1.一種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇的催化劑，其特徵在於它由氧化銅、氧化鋅、氧化鋁和活性助劑組成；活性助劑為Na、K、Ni、Co、Mg、Ca、Ba的金屬元素化合物中的一種或多種；氧化銅、氧化鋅、氧化鋁摩爾含量分別為20％～70％、28％～70％、1％～10％，活性助劑以為0.1％～2.0％的摩爾含量存在。
2. —種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇催化劑的製備方法，採用共沉澱 的方法進行製備，其特徵在於主要是採用銅、鋅的硝酸鹽混合溶液與沉 澱劑進行沉澱反應，沉澱劑是Na2C03 、 NH4HC03、 (NH4)2C03、 NaOH 或氨水中的一種或兩種，控制沉澱溫度為30°C ~80°C,沉澱終點pH值 為6.8-8.0，沉澱完成後，老化20min 40min ，經洗滌後均勻地加入氧 化鋁，再進行過濾、乾燥、鍛燒及壓片成型，最終製得催化劑。
3. 如權利要求1所述的催化劑，其特徵在於其氧化銅、氧化鋅、氧 化鋁摩爾含量分別為30% 50%、 30% 55%、 3% 8% ，其它活性助 劑摩爾含量為0.2%~1%。
4. 如權利要求2所述的製備方法，其特徵在於製得的催化劑為片劑， 片劑兩端呈球面。
全文摘要
一種用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇的催化劑及其製備方法，屬催化劑技術領域。它採用共沉澱法製備，主要含有氧化銅、氧化鋅、氧化鋁含量(m/m)分別20％～70％、28％～70％、1％～10％，活性助劑以為0.1％～2.0％(m/m)的量存在。該催化劑用於癸烯醛氣相加氫制異癸醇，具有較高的癸烯醛轉化率(≥99.1％)和異癸醇選擇性(≥96.4％)。
文檔編號B01J23/76GK101185893SQ200610097870
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月17日 優先權日2006年11月17日
發明者鋒 呂, 孫中華, 殷玉聖, 祝東紅, 祥 謝 申請人:南化集團研究院