一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑及催化劑的製備方法
2023-08-01 04:52:06
專利名稱：一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑及催化劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種催化劑及其製備方法。
背景技術：
對叔丁基苯甲醛在醫藥、染料、香料、農藥、印染助劑等行業有廣泛應用，尤其是在香料鈴蘭醛的合成中。以對叔丁基苯甲酸或相應的酯(對叔丁基苯甲酸甲酯、對叔丁基苯甲酸乙酯)為原料加氫反應製備對叔丁基苯甲醛被廣泛應用。在加氫製備對叔丁基苯甲醛的反應中目前主要以負載型MnO2/r-Al2O3為催化劑，但反應物的轉化率和產物的選擇性低。
發明內容
本發明的目的是為了解決目前以MnO2/r-Al2O3為催化劑加氫製備對叔丁基苯甲醛的反應中反應物的轉化率和產物的選擇性低的問題，而提供的一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑及催化劑的製備方法。
用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑為MnO2-ZrO2/r-Al2O3負載型催化劑，MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由5％～25％的MnO2、0.5％～5％的ZrO2和70％～94.5％的r-Al2O3製成。
上述用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑可以按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳、0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成浸漬液；(二)用浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。上述用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑也可以按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳和30mL去離子水混合，製成硝酸錳浸漬液；(二)用硝酸錳浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，製成MnO2/r-Al2O3；(三)將0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成硝酸氧鋯浸漬液；(四)用硝酸氧鋯浸漬液浸漬MnO2/r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
本發明催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3用於催化對叔丁基苯甲酸或其酯(對叔丁基苯甲酸甲酯和對叔丁基苯甲酸乙酯)加氫製備對叔丁基苯甲醛，在反應中反應物的轉化率達86％以上，產物的選擇性高達94％以上。
本發明催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3的製備方法簡單，汙染小、能耗低。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑為MnO2-ZrO2/r-Al2O3負載型催化劑，MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由5％～25％的MnO2、0.5％～5％的ZrO2和70％～94.5％的r-Al2O3製成。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由7％～23％的MnO2、1％～4％的ZrO2和73％～92％的r-Al2O3製成。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由22％的MnO2、3％的ZrO2和75％的r-Al2O3製成。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點是MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由15％的MnO2、4％的ZrO2和81％的r-Al2O3製成。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
五本實施方式與具體實施方式
一的不同點是r-Al2O3是粒徑為1～3mm的球形或直徑為1～3mm、長度為1～5mm的圓柱形。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
六本實施方式用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳、0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成浸漬液；(二)用浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
具體實施例方式
七本實施方式用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將49g硝酸錳、2.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成浸漬液；(二)用浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置8h，之後在120℃條件下乾燥10h，然後再在450℃條件下焙燒5h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
本實施方式製備的催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3與現有的催化劑MnO2/r-Al-2O3進行對比測試。將MnO2-ZrO2/r-Al2O3與MnO2/r-Al2O3都在450℃條件下活化6h後裝填於固定床中進行加氫製備對叔丁基苯甲醛，加氫反應的壓力為常壓，反應溫度為420℃，液時空速(LHSV)為0.4h-1，氣時空速(GHSV)為1000h-1；反應24h後取樣檢測結果如表1所示。
表1
表1中的實驗數據中以MnO2-ZrO2/r-Al2O3催化劑，反應物的轉化率和產物的選擇性都有提高，說明ZrO2的加入對加氫反應有顯著的促進作用。
在溫度415℃、常壓、LHSV為0.4h-1、GHSV為400h-1的條件下連續運行，反應物轉化率和產物選擇性如表2所示。
表2
表2實驗數據說明本實施方式製備的催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3使用壽命長，長時間運行性能穩定。
具體實施例方式
八本實施方式用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳和30mL去離子水混合，製成硝酸錳浸漬液；(二)用硝酸錳浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，製成MnO2/r-Al2O3；(三)將0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成硝酸氧鋯浸漬液；(四)用硝酸氧鋯浸漬液浸漬MnO2/r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
本實施方式步驟(四)中所用到的MnO2/r-Al2O3是步驟(二)中所製備的全部MnO2/r-Al2O3(或與步驟二中所製備MnO2/r-Al2O3等質量的MnO2/r-Al-2O3)。
具體實施例方式
九本實施方式用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將49g硝酸錳和30mL去離子水混合，製成硝酸錳浸漬液；(二)用硝酸錳浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置9h，之後在120℃條件下乾燥10h，然後再在450℃條件下焙燒6h，製成MnO2/r-Al2O3；(三)將2.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成硝酸氧鋯浸漬液；(四)用硝酸氧鋯浸漬液浸漬MnO2/r-Al2O3，然後在室溫條件下放置9h，之後在110℃條件下乾燥8h，然後再在460℃條件下焙燒5h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
本實施方式步驟(四)中所用到的MnO2/r-Al2O3是本實施方式步驟(二)中所製備的全部MnO2/r-Al2O3。
本實施方式製備的催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3與現有的催化劑MnO2/r-Al-2O3進行對比測試。將MnO2-ZrO2/r-Al2O3與MnO2/r-Al2O3都在450℃條件下活化6h後裝填於固定床中進行加氫製備對叔丁基苯甲醛，加氫反應的壓力為常壓，反應溫度為420℃，液時空速(LHSV)為0.4h-1，氣時空速(GHSV)為1000h-1；反應24h後取樣檢測結果如表3所示。
表3
表3中的實驗數據中以MnO2-ZrO2/r-Al2O3催化劑，反應物的轉化率和產物的選擇性都有提高，說明ZrO2的加入對加氫反應有顯著的促進作用。
在溫度415℃、常壓、LHSV為0.4h-1、GHSV為400h-1的條件下連續運行，反應物轉化率和產物選擇性如表4所示。
表4
表4實驗數據說明本實施方式製備的催化劑MnO2-ZrO2/r-Al2O3使用壽命長，長時間運行性能穩定。
權利要求
1.一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑，其特徵在於用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑為MnO2-ZrO2/r-Al2O3負載型催化劑，MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由5％～25％的MnO2、0.5％～5％的ZrO2和70％～94.5％的r-Al2O3製成。
2.根據權利要求1所述的一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑，其特徵在於MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由7％～23％的MnO2、1％～4％的ZrO2和73％～92％的r-Al2O3製成。
3.根據權利要求1所述的一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑，其特徵在於MnO2-ZrO2/r-Al2O3按重量百分比由22％的MnO2、3％的ZrO2和75％的r-Al2O3製成。
4.根據權利要求1所述的一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑，其特徵在於r-Al2O3是粒徑為1～3mm的球形或直徑為1～3mm、長度為1～5mm的圓柱形。
5.如權利要求1所述催化劑的製備方法，其特徵在於用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳、0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成浸漬液；(二)用浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
6.如權利要求1所述催化劑的製備方法，其特徵在於用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑按以下步驟製備(一)將10.5～52.5g硝酸錳和30mL去離子水混合，製成硝酸錳浸漬液；(二)用硝酸錳浸漬液浸漬質量為66g的r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，製成MnO2/r-Al2O3；(三)將0.95～9.5g硝酸氧鋯和30mL去離子水混合，製成硝酸氧鋯浸漬液；(四)用硝酸氧鋯浸漬液浸漬MnO2/r-Al2O3，然後在室溫條件下放置2～10h，之後在100～130℃條件下乾燥2～12h，然後再在400～500℃條件下焙燒4～6h，即得到用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑。
全文摘要
一種用於製備對叔丁基苯甲醛的催化劑及催化劑的製備方法，它涉及一種催化劑及其製備方法。它解決了目前以MnO
文檔編號C07C45/41GK101058071SQ20071007227
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月28日 優先權日2007年5月28日
發明者崔寶軍, 白雪峰, 耿慶生, 李猛, 呂宏飛, 李淑輝 申請人:黑龍江省石油化學研究院