[发明专利]一种丙酮加氢合成甲基异丁基酮催化剂的制法及用途

权利要求书

1.一种丙酮加氢一步法合成甲基异丁基酮催化剂的制法，其特征在于：重量百分比组成为3.0～40.0wt％的镍、10.0～50.0wt％的过渡金属氧化物和余量的氧化铝；所述的过渡金属氧化物指氧化锌、氧化锰、氧化锆、氧化铬、氧化铜、氧化铁、氧化钒、二氧化钛中的一种或多种；

制备包括两种工序：

工序之一具体步骤如下：

1)首先将氧化铝、过渡金属氧化物、造孔剂和助挤剂混合均匀，成型、干燥、焙烧制得复合载体；干燥温度为80～150℃；干燥时间为6～15小时；焙烧温度为400～750℃；时间为1～6小时；

2)将步骤1)制得的载体在330～600℃下纯水蒸气处理1～10小时；处理时总用水量与催化剂的重量比为5～15；

3)用镍的可溶性盐的水溶液浸渍步骤2)制得的载体，干燥、焙烧制得催化剂；浸渍时浸渍液的用量为每克载体0.5～2.0ml，所述镍的可溶性盐选自硝酸镍、乙酸镍、硫酸镍、氯化镍等中的一种或多种；浸渍温度为室温～85℃；干燥温度为80～150℃；时间为6～15小时；焙烧温度为300～550℃；时间为1～6小时；

该工序方法中，2)、3)步的顺序或者颠倒，即步骤1)制得的载体先按步骤3)的方法引入活性金属镍，然后再按步骤2)的方法进行水热处理；

工序之二具体步骤如下：

1)将氧化铝和造孔剂混合成型、干燥、焙烧制得载体；干燥温度为80～150℃；干燥时间为6～15小时；焙烧温度为400～750℃；时间为1～6小时；

2)将镍和过渡金属氧化物的可溶性盐与络合剂加水溶解，配成混合溶液浸渍步骤1)制得的载体，干燥、焙烧制得催化剂；所述的络合剂选自有机酸如柠檬酸、酒石酸或有机胺如乙二胺、乙醇胺中的一种或多种；所述镍的可溶性盐选自硝酸镍、乙酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或多种；过渡金属氧化物的可溶性盐选自硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或多种；浸渍温度为室温～85℃；干燥温度为80～150℃；时间为6～15小时；焙烧温度为300～550℃；时间为1～6小时；

3)将步骤2)制得的催化剂在330～600℃下纯水蒸气处理1～10小时；处理时总用水量与催化剂的重量比为5～15；

该工序方法中，2)、3)步的顺序或者颠倒，即步骤1)制得的载体先按步骤3)的方法进行水热处理，然后再按步骤2)的方法引入活性金属镍；

本发明催化剂的形状是条形、球形、片形或颗粒状；各种形状的催化剂均采用常规的方法制备；先将原料研细，加入1～6wt％的硝酸或醋酸水溶液，混合、成型，然后干燥、焙烧制得成品催化剂。

2.一种丙酮加氢一步法合成甲基异丁基酮催化剂的用途：即本发明催化剂用于丙酮加氢一步法合成甲基异丁基酮的工艺流程：其特征在于：丙酮加氢合成甲基异丁基酮一步法反应过程在固定床反应器中进行；催化剂首先进行还原处理，还原条件为压力0.1～2.0MPa，温度120～600℃，时间0.5～8小时，还原气氛为H₂或H₂/N₂或H₂/He的混合气，氢气含量为3～95v％，还原气体的流量为50～450ml/h；还原结束后通入丙酮原料进行加氢反应，反应总压为0.5～3.0MPa、温度100～250℃、丙酮进料的体积空速0.2～2.0h^-1、氢气和丙酮的摩尔比1.5～6；加氢物料进入精馏塔，分离出甲基异丁基酮和其他副产物后，未反应的丙酮循环进入固定床反应器继续反应。

3.按照权利要求1所述的制法，其特征在于：重量百分比组成为3.2～38.0wt％的镍、12～48wt％的过渡金属氧化物和余量的氧化铝；所述的过渡金属氧化物指氧化锌、氧化锰、氧化锆、氧化铬、氧化铜、氧化铁中的一种或多种；

制备包括两种工序：

工序之一具体步骤如下：

1)首先将氧化铝、过渡金属氧化物、造孔剂和助挤剂混合均匀，成型、干燥、焙烧制得复合载体；干燥温度为90～120℃；干燥时间为8～12小时；焙烧温度为450～600℃；时间为2～4小时；

2)将步骤1)制得的载体在400～550℃下纯水蒸气处理4～8小时；处理时总用水量与催化剂的重量比为6～12；

3)用镍的可溶性盐的水溶液浸渍步骤2)制得的载体，干燥、焙烧制得催化剂；浸渍时浸渍液的用量为每克载体0.5～2.0ml，所述镍的可溶性盐选自硝酸镍/或乙酸镍；浸渍温度为室温～85℃；干燥温度为95～120℃；时间为8～12小时；焙烧温度为350～500℃；时间为2～4小时。

该工序方法中，2)、3)步的顺序或者颠倒，即步骤1)制得的载体先按步骤3)的方法引入活性金属镍，然后再按步骤2)的方法进行水热处理；

工序之二具体步骤如下：

1)将氧化铝和造孔剂混合成型、干燥、焙烧制得载体；干燥温度为90～120℃；干燥时间为8～12小时；焙烧温度为450～600℃；时间为2～4小时；

2)将镍和过渡金属氧化物的可溶性盐与络合剂加水溶解，配成混合溶液浸渍步骤1)制得的载体，干燥、焙烧制得催化剂；所述的络合剂选自有机酸如柠檬酸、酒石酸或有机胺如乙二胺、乙醇胺；所述镍的可溶性盐选自硝酸镍/或乙酸镍；过渡金属氧化物的可溶性盐选自硝酸盐/或乙酸盐；浸渍温度为室温～85℃；干燥温度为95～120℃；时间为8～12小时；焙烧温度为350～500℃；时间为2～4小时；

3)将步骤2)制得的催化剂在400～550℃下纯水蒸气处理4～8小时，处理时总用水量与催化剂的重量比为6～12；

该工序方法中，2)、3)步的顺序或者颠倒，即步骤1)制得的载体先按步骤3)的方法进行水热处理，然后再按步骤2)的方法引入活性金属镍；

本发明催化剂的形状是球形；催化剂采用常规的方法制备；先将原料研细，加入2～4wt％的硝酸或醋酸水溶液，混合、成型，然后干燥、焙烧制得成品催化剂。