[发明专利]一种低温制备异丙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及异丙醇制备技术，特别是涉及一种低温制备异丙醇的方法。

背景技术

我国苯酚需求量较大，国内苯酚的生产厂家多采用异丙苯过氧化法，并且实现了与丙酮的联产，那么苯酚产量的提高又带来了丙酮的产量过剩，出现了供需不平衡。考虑到异丙醇的市场空间，将丙酮加氢制取异丙醇是一条经济可行的路线。丙酮加氢制异丙醇的过程易生产醚类等的副产物,反应过程中产物的纯度决定了后期分离的成本，也一定程度决定了最终产品的品质。专利CN1083415C采用压片成型的CuO-ZnO混合物为催化剂，在反应温度150～250℃的条件下丙酮气相加氢制异丙醇的转化率和选择性达到99％，反应温度较高。日本专利平2-279643报道的Ru/Al2O3催化丙酮加氢的工艺苛刻，反应压力在9MPa，设备的投资较大。日本专利平-41038，苏联专利SU1118632A介绍了采用Cu-Cr催化剂的丙酮加氢方法，俄罗斯专利RU2047590使用了含有NiO，CuO等成分的催化剂，但这些催化剂的转化率不高，且选择性较差，Cr2O3作为助剂的使用的同时会造成环境的污染，不符合绿色化工的要求。CN103030525A报道了一种丙酮液相加氢制备异丙醇的方法，但反应温度较高，在100～200℃，反应时间较长(4小时)，丙酮的转化率为96％以上，异丙醇的选择性大于95％。CN1962588报道了以镍钴双金属负载到活性炭的催化剂用于丙酮的气相加氢连续式反应，反应温度在100～150℃，压力在1.0～1.5MPa，可获得较高的丙酮转化率和异丙醇选择性。CN103706365报道了镍铜双金属负载型催化剂用于丙酮常压气相固定床加氢，反应温度在100～150℃，丙酮的转化率85.5％以上。CN103706377A，CN103752327A报道了以Pt，Fe，Sn，Co为主要成分的金属催化剂的丙酮液相加氢制备异丙醇，反应温度在100～150℃，反应时间为4h。上述丙酮加氢的过程采用的催化剂性能均不理想，反应过程所需温度较高，反应时间较长，压力的操作条件对设备要求较高且丙酮转化率和异丙醇选择性无法同时达到高标准，导致生产过程成本高，后期分离环节负担重，能耗高，效率低，难以符合绿色化工的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种低温制备异丙醇的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种低温制备异丙醇的方法，是由丙酮加氢在催化剂作用下反应生成异丙醇，包括以下步骤：

(1)以碳基材料为载体制备双金属负载型催化剂,记作M1-M2/C，其中M1选择Mo，Au，Ru中的一种，负载量为0.1％～1.6％，M2选择Re，Ag，Mn中的一种，负载量为0.1％～1.6％，C为碳基材料；

(2)液体丙酮置于间歇式高压釜中，投入所述催化剂，通加氢气，反应6～40min即制得异丙醇，其中催化剂投料量/底物比为0.001～0.01g/ml，过程氢气压力为0.5～5.5MPa，反应温度为25～50℃。

优选的，步骤(1)中催化剂的制备进一步包括以下步骤：

(1.1)将M1、M2金属的前驱体溶于醇溶液中，加入表面活性剂搅拌，其中前驱体可以是金属的硝酸盐、氯化物或乙酰丙酮盐，醇溶液可以是丙三醇、丙二醇或乙二醇，表面活性剂可以是聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；

(1.2)加入1-3g抗坏血酸，调节pH＝1-5,加入碳基材料后持续搅拌3-8h；

(1.3)过滤、洗涤、干燥后在氢气氛中升温至200～600℃并保温2～6h；

(1.4)降至室温，即制得双金属负载型催化剂。

优选的，步骤(1.1)中，搅拌过程是在惰性气氛中先升温至100～250℃，恒温1～3h，再降至室温。

优选的，步骤(1.2)还包括加入乙醇进行稀释。

优选的，步骤(1.3)中，所述干燥是在70-90℃下真空干燥10-14h。

优选的，步骤(1.3)中，升温速率是2-5℃/min，氢气流量是50-100ml/min。

优选的，所述碳基材料可以是炭黑、碳纳米管或活性炭。

优选的，步骤(2)之前还包括一催化剂预处理步骤，是将氮氧混合气通过所述催化剂床层，其中氮氧混合气中氧含量为5％-20％。

优选的，所述预处理温度为20～200℃，时间为1～280h。