[发明专利]α,α-二甲基苄醇催化氢解制异丙苯的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种α，α-二甲基苄醇催化氢解制异丙苯的催化剂。

背景技术

环氧丙烷是一种重要的石油化工有机原料。目前，环氧丙烷的主要生产方法是氯醇法 与过氧化乙苯法。过氧化乙苯法是采用乙苯过氧化物为氧化剂将丙稀氧化为环氧丙烷。此 过程虽然可以避免投资高与流程长的氯醇法对环境的严重污染的优势，但是存在其缺点， 过程中会有大量联产副产物-苯乙烯生成，从而使该技术路线的环氧丙烷的生产成本会因 联产物的价格波动的影响。而以过氧化氢异丙苯为氧源，也可氧化丙烯生产环氧丙烷。该 过程联产物为α，α-二甲基苄醇可以通过催化氢解生成异丙苯。异丙苯可以返回过氧化单 元反应得到过氧化氢异丙苯。与过氧化乙苯法氧化生产环氧丙烷的工艺比，该过程具有工 艺路线短，设备投资少，无联产物以及生产价格比较稳定等优点。

美国专利US3337646提出了一种苄醇气相氢解制异丙苯的方法，该技术以Ni-Cr-Al₂O₃位催化剂，以氢气为氢源，反应温度高达350℃将苄醇气相氢解为异丙苯。该专利所公布 的氢解催化剂中Cr组分的引入，在催化剂制备与回收处理过程中存在环境污染问题。

美国专利US6646139B2披露了α，α-二甲基苄醇催化氢解制备异丙苯的工艺过程，该 技术是以氢气为氢源，以铜-铬氧化物为催化剂，虽然α，α-二甲基苄醇的转化率达到100％， 选择性超过97.5％。Cu-Cr催化剂中因存在Cr组分，在制备与催化剂回收过程中存在环境 污染问题。金属铜的熔点比较低，从而使得铜催化剂在放热量较大的反应应用中存在易因 烧结、晶粒长大而失活的问题。

专利CN 1308273C公布了一种α，α-二甲基苄醇氢解制备异丙苯的方法，催化剂为 2.0wt％Pd/椰壳活性炭，在低于100℃的条件下，苄醇氢解转化为异丙苯，苄醇的转化率只 有96～98％，选择性大于99％。Pd/C催化剂在存在强度较低的问题。而且Pd金属属于贵 金属，价格昂贵，专利CN 1308273C中贵金属的用量以重量百分比计高达2％，所用催化 剂的成本较高。该专利CN 1308273C还披露如果以氢气为氢源时，须要引入卤代芳烃作为 助剂，如溴苯、氯苯等，其用量以重量计达苄醇重量的1～80％。以非氢气物质作为氢源 时，将要引入甲酸钠、甲酸、吲哚以及喹啉等物质，其用量总计可达苄醇重量的20～150％。 基于专利提供的Pd/C催化剂，这些有机含氢物质将作为还原剂引入反应体系，这不仅增 加了后续产物——异丙苯的分离难度与成本，而且可能会因为产生相当量的有机废物而带 来环境污染问题。

综上所述，现有α，α-二甲基苄醇催化氢解制备异丙苯技术中使用Cu-Cr与Ni-Cr催 化剂存在活性低，污染环境、Pd基催化剂存在成本高以及使用过程添加大量助剂增加分离 难度等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术在以α，α-二甲基苄醇为原料生产异丙苯时， 所用Cu-Cr与Ni-Cr催化剂存在活性低，污染环境、Pd基催化剂存在成本高以及使用过程 添加大量助剂增加分离难度的问题，提供一种新的α，α-二甲基苄醇氢解生产异丙苯的催 化剂。该催化剂用于α，α-二甲基苄醇氢解制异丙苯过程，具有催化剂活性好、成本相对 较低，催化剂组分以及制备、还原过程对环境相对友好的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种α，α-二甲基苄醇催化氢解 制异丙苯的催化剂，以重量份数计包括以下组分：a)0.005～5.0份选自Pd或Pd与Pt金属 或氧化物的混合物；b)95～99.995份选自氧化铝、无定型硅铝或沸石中至少一种载体。

上述技术方案中选自Pd或Pd与Pt金属或氧化物的混合物的量以重量份数计优选范 围为0.1～1.0份；选自氧化铝、无定型硅铝或沸石中至少一种的载体，以重量份数计载体 用量的优选范围为99.0～99.9份；所用沸石优选方案选自ZSM-5、BETA、Y或MOR中 的至少一种(其中BETA为β沸石，MOR为丝光沸石)。