[发明专利]一种糠醛液相催化加氢制备糠醇的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种糠醛液相催化加氢制备糠醇的方法，尤其是采用不含铬的骨架铜催化剂进行糠醛液相催化加氢制备糠醇。

背景技术：

糠醇是重要的有机化工原料，用于制取性能较好的呋喃型树脂、糠醇-脲醛树脂及酚醛树脂等；还可生产医药、农药、涂料等精细化工产品；糠醇又是清漆、颜料等的良好溶剂和火箭燃料。此外，糠醇在合成纤维、橡胶和铸造工业中也有广泛应用。糠醇一般由糠醛催化加氢法制备。

糠醛催化加氢制糠醇通常有气相法和液相法两种方法。气相加氢一般是在170℃以下，常压或较低压力(非负压)条件下进行，采用固定床连续流动反应器。液相加氢一般是在180-210℃、中压(5-8MPa)或高压(10MPa以上)下进行。

糠醛加氢制糠醇的催化剂主要以铜系催化剂为主，添加各种助剂及采用不同的制备方法改善催化剂的性能，也有以镍、钴等其它金属为主的催化剂。本世纪以来，由于国内外对环境问题日益重视，因此开发无污染的无铬催化剂成为主要趋势。

文献及专利报道的气相法加氢催化剂可采用共沉淀法或浸渍法制备，使用前需先经一定温度下还原处理，且对催化剂活性、选择性和使用寿命的要求较高。液相法通常采用铜铬系催化剂，一般存在加氢活性低，加氢反应需要较高的温度和氢气压力，能耗较高的问题，如德国专利DE3425758报道的CuO-Cr₂O₃和Cu/SiO₂两部分催化剂混合催化糠醛液相加氢，反应温度150-300℃，反应压力2-10MPa，催化剂分为两部分，增加了制备过程的难度。中国专利ZL01141837.0和ZL02140489.5分别报道了添加第VIII族金属镍或贵金属Pt的Cu-Cr催化剂，采用共沉淀法制备，糠醛液相加氢条件为180-200℃和3.5-5.0MPa氢压。也有专利报道骨架镍或骨架钴催化剂用于糠醛加氢制备糠醇，但为了提高催化剂的选择性，需要进行改性处理。如美国专利US4153578报道了用钼酸铵浸渍改性骨架镍催化剂，反应条件比较温和，糠醇收率较高。中国专利ZL91103132.4报道了将添加铬的钴铝合金抽提活化得到的骨架钴催化剂，在缓和条件下具有较高糠醛加氢转化率。中国专利ZL97102713.7报道了采用杂多酸盐浸渍改性的骨架镍催化剂，可以提高催化剂的活性和选择性，糠醇选择性优于钼酸铵浸渍改性的骨架镍催化剂，但反应体系中加入乙醇作为溶剂。

采用沉淀法或浸渍法制备的铜系催化剂，使用之前一般须在高于200℃的温度下预先进行还原处理，而糠醛加氢反应温度则低于铜催化剂的还原温度，这势必会对工艺设备材质的选择方面造成困扰。另外，糠醛液相加氢常用的铜铬系催化剂使用过程中难以回收，存在较为严重的环境污染问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种糠醛液相催化加氢制备糠醇的方法，具有成本低，工艺简单，产品糠醇收率和选择性高的特点。

本发明的目的是这样实现的：采用不含铬的骨架铜作为催化剂，且催化剂的前驱物铜铝合金中含有适量不包括铬的第VIB族或第VIII族过渡金属，用以提高骨架铜催化剂的活性和选择性，铜铝合金经苛性碱或无机酸水溶液抽提活化即可得到骨架铜催化剂。在糠醛液相加氢体系中加入适量骨架铜催化剂和碱性无机物作为助剂，可在明显低于铜铬系催化剂的反应温度和压力下进行反应，具体按以下步骤实现：

(1)铜铝合金活化：铜铝合金的质量含量组成为金属铝40-58％、金属铜40-50％、除铬以外的第VIB族或第VIII族过渡金属0.1-10％，除铬以外的第VIB族过渡金属是指钼、钨，第VIII族过渡金属是指铁、钴或镍，选取一种或几种，优选钼或镍。用苛性碱水溶液或无机酸水溶液抽提出铜铝合金中的金属铝，苛性碱优选NaOH，无机酸优选盐酸。如果用苛性碱水溶液抽提，碱用量为铜铝合金粉重量的1-3倍，优选1-2倍，将其配制成质量浓度为5.0％-40％，优选10-25％的碱水溶液，抽提温度为40-100℃；如果用无机酸水溶液抽提，无机酸用量为铜铝合金粉重量的1-4倍，优选1.5-3.0倍，将其配制成摩尔浓度为1-6摩尔/升，优选2-4摩尔/升的无机酸水溶液，抽提温度为30-80℃，优选40-60℃，抽提时间均为0.5-3.0小时，优选1-2小时，即得骨架铜催化剂。

(2)催化剂的洗涤与保存：经上述步骤处理后的骨架铜催化剂用40-80℃的除氧去离子水洗涤至洗液pH为7-9，优选7-8，并将骨架铜保存在去离子水或无水乙醇或者0.1mol/L的NaOH溶液中。