[发明专利]糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂及其制备方法，属于催化剂及其制备方法领域。

背景技术

我国是一个农业大国，近几年农副产品的深加工工业有了长足的发展，糠醛的生产和深加工就是其中的一例。东北三省是我国主要农产区，糠醛生产和深加工业发展迅速，近几年已经发展成为我国糠醛主要产区，而糠醛的深加工工业也受到了重视，采用糠醛制备2-甲基呋喃的企业不断增加就是例证。

2-甲基呋喃(简称2-MF)是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于医药、农药等方面，尤其在医药工业中，2-甲基呋喃可用于制取维生素B，磷酸氯喹和磷酸佰氨喹等多种药物。20世纪80年代以前，2-甲基呋喃主要通过1，3-戊二烯催化氧化得到；80年代以后，主要采用糠醛加氢制2-甲基呋喃。

目前我国的糠醛主要是作为廉价的原料进行出口，所需要的2-甲基呋喃主要是进口，造成这种现象的主要原因是我国的2-甲基呋喃催化剂活性和选择性低。

苏联专利SU941366报道用CuO-Cr₂O₃/石墨或者是氧化铝作催化剂，进行糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的反应，在温度200~300°C，反应压力在0.005~0.3MPa，液空0.25~0.5h^-1的条件下，2-甲基呋喃的收率为90%，副产物过多，增加了后续分离的难度。

中国专利95111759.9报道了“糠醛起相加氢合成2-甲基呋喃催化剂”，该催化剂以氧化铝、氧化铜以及氧化铬为主要活性组分，添加碱金属、碱土金属以及其它元素组成，其中氧化铜5~15%、三氧化二铬0.5~5%，氧化铝80~90%，0.01~2%的其它物质，在反应温度230~240°C，常压，液体空速为0.25~0.4h^-1的情况下，该催化剂糠醛的转化率为99~100%，2-甲基呋喃的收率为92.5~94%，虽然该催化剂具有高的2-甲基呋喃收率，但是存在着液体空速较低以及铬污染的问题。

中国专利00120872.1报道了“用于糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的催化剂及其用途”，该催化剂以CuO、Cr₂O₃和NiO为主要组分，催化剂组成为CuO50-53%，Cr₂O₃46-49%，NiO0.2-1.1%。反应温度230-250°C，反应压力小于0.06MPa，糠醛液体空速为0.4~0.5h^-1时，糠醛的转化率为100%，2-甲基呋喃的选择性为95~97%。虽然催化剂具有较高的糠醛转化率和2-甲基呋喃的选择性，但催化剂中含有铬，严重污染环境。

中国专利200610015668.9报道了“一种糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的催化剂及其制备方法”该催化剂以铜为活性组分，二氧化硅为载体，碱金属或者碱土金属为助剂。其中氧化铜的重量百分比为18~22%，载体二氧化硅的重量百分比为73~77%，金属氧化物助剂的百分含量为3~7%。该催化剂在230°C，常压，液体空速0.4h^-1的条件下，糠醛的转化率为100%，2-甲基呋喃的选择性可达到90%，存在着反应温度高以及2-甲基呋喃收率低的问题。

中国专利200710150025.X报道了“一种糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的催化剂及其制备方法”，该催化剂以氧化铜、氧化铝以及氧化锌组成，其中氧化铜的重量百分比为18~22%，氧化锌为3~7%，氧化铝的组成为73~77%。该催化剂在230°C，常压，液体空速0.4h^-1的条件下，糠醛的转化率为100%，2-甲基呋喃的选择性可达到90%，存在着反应温度高以及2-甲基呋喃收率低的问题。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂及其制备方法，不含金属铬，不污染环境，并且催化剂具有很高的低温反应活性，避免了现在催化剂必须达到230°C以上才具有高活性的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂，铜为活性组分，硅铝复合氧化物作为载体，其中铜的含量以质量百分数计为15~30%，载体的含量以质量计为75~85%。

一般硅铝的质量比为30%：70%，配比可做稍微调整。

所述的糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂通过沉淀法或浸渍法制备而成。

所述糠醛加氢制2-甲基呋喃的催化剂的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）水热合成法制备硅铝复合载体