[发明专利]一种巴豆醛气相催化选择性加氢生产巴豆醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学制备方法，特别涉及一种巴豆醛气相催化选择性加氢生产巴豆醇的方法。

背景技术

α，β-不饱和醛选择性加氢生成的不饱和醇是精细化工生产中的重要原料和反应中间体，在有机合成中有广泛的应用。巴豆醇是其中的代表之一，是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于制造橡胶硫化促进剂、塑料、增塑剂、除草剂、涂料和农药等，所以巴豆醛选择加氢生成巴豆醇极具经济价值。

通常主要是采用硼氢化钠、四氢化铝锂或者异丙醇铝等还原巴豆醛得到巴豆醇，虽然收率高但还原价格昂贵，反应条件苛刻，产物与还原剂及溶剂的分离存在困难，产品后处理过程麻烦且三废多，不符合现代化工要求。固体催化剂催化加氢则可以大大降低三废的产生，减少对环境的污染，且容易分离，工艺相对简单，同时可以降低反应成本，对目标产物的选择性也高。所以，采用固体催化剂催化巴豆醛选择性加氢制巴豆醇符合绿色经济和绿色化学的要求。

目前巴豆醛选择性加氢制巴豆醇使用的催化剂主要集中研究贵金属催化剂，如Pt、Au、Ir基催化剂。例如Pt/α-Ga₂O₃催化剂上巴豆醛转化率10％时，巴豆醇选择性达到91％。Au/ZnO催化剂上巴豆醛转化率6％时，巴豆醇选择性达到79％。Ir/TiO₂催化剂上巴豆醛转化率90％时，巴豆醇选择性达到65％。但是这些气相加氢制备巴豆醇的催化剂大多存在易失活，稳定性差的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种巴豆醛转化率高，巴豆醇选择性高，即经济高效的巴豆醛气相催化选择性加氢生产巴豆醇的方法，进而解决催化剂的失活问题，即通过加入促进剂：正庚烷，使得催化剂比较稳定地催化巴豆醛气相选择性加氢生产巴豆醇。

为解决该技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种巴豆醛气相催化选择性加氢生产巴豆醇的方法，包括如下步骤：

(1)在反应器中装入催化剂；

(2)将氢气，巴豆醛和正庚烷按照摩尔比100∶1∶1～6混合，经加热器加热后流经反应器；在反应器中，温度为60～90℃，空速为4000～8000h^-1，0.1～1.0MPa压力下反应。如果反应温度低于60℃，巴豆醛的转化率很低；高于90℃，催化剂的活性和巴豆醇的选择性很低。

(3)将步骤(2)反应后的尾气经分离塔I分离出的丙烷、CO和H₂经过吸附塔I除去丙烷气体，再经吸附塔II除去CO，最后得到的H₂循环再利用。分离出的巴豆醇、丁醇、巴豆醛、丁醛、正庚烷进入分离塔II。

(4)将步骤(3)中分离塔II分离出的巴豆醛、丁醛、正庚烷进入分离塔III。分离出的巴豆醛和正庚烷循环再利用。

(5)将步骤(4)中分离塔III分离出的巴豆醇、丁醇再经过精馏塔精馏，得到巴豆醇，并进行产品包装。

步骤(1)所述的催化剂记载在申请号：2011110116987.X的发明专利中：这种催化剂由载体和活性组分组成，其特征在于：所述载体为TiO₂、ZrO₂、ZnO中的一种；所述活性组分为Ir-Ir³⁺混合物，其质量百分含量以Ir计为0.5～5％，Ir-Ir³⁺混合物负载在载体上，所述Ir-Ir³⁺混合物以金属Ir和IrCl₃共存，催化剂中Ir和Cl元素的原子比为1.0-1.5。

该催化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)真空100℃干燥TiO₂或ZrO₂或ZnO载体；

(2)浸渍法制备催化剂：

①按照Ir的负载量的计算值，将(1)中载体加入到H₂IrCl₆溶液中，搅拌均匀后，在室温下浸渍12小时；

②后于90℃水浴中蒸干液体，在氮气气氛100℃干燥12小时后得到粉体；

③将所得粉体经氢气气氛下升温至200℃-400℃进行还原1小时，得到催化剂。