[发明专利]正丁醛催化加氢制正丁醇催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种正丁醛气相加氢制正丁醇催化剂及其制备方法，属于催化剂领域。该催化剂包括活性组分Cu、助剂Ni和催化剂载体SiO₂。本发明采用沉淀法制备催化剂，催化剂的比表面积为100 m²/g~230 m²/g，平均孔径为8.6nm~13nm，平均孔容为0.35ml/g~0.65ml/g。本发明催化剂具有高正丁醛转化率，高正丁醇选择性及高稳定性，易于工业推广应用的特点。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种正丁醛催化加氢制正丁醇催化剂及其制备方法。

背景技术

丁醇是重要的有机化工原料和溶剂，主要用于制邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类及磷酸酯类增塑剂，广泛用于各种塑料和橡胶制品中。

丁辛醇生产技术主要有德国Ruhr中压水溶性铑法、美国Shell改性钴法、三菱化成铑法和美国UCC改性铑法四种。

其中以联碳及戴维联合开发的低压改性铑法羰基合成技术在世界羰基合成工业中处于领先地位。该技术是以丙烯、合成气为原料，经低压羰基合成反应生成丁醛，丁醛在催化剂作用下加氢生成丁醇；两分子丁醛缩合生成辛烯醛，经催化加氢生成辛醇。该法醛类加氢采用的是铜基催化剂，醛气相加氢催化剂的性能的好坏是影响丁醇产品质量的关键因素之一，并且醛气相加氢催化剂的性能也成为装置降本增效的一个制约点。

正丁醛气相加氢催化剂在许多专利和文献中都有所报导。

中国专利CN1251796C公布了一种CuO-ZnO-Al₂O₃体系的催化剂并添加活性助剂Na、K、Mg、Ca、Ba，具有较高的催化活性。

中国专利CN108043411A公布了一种正丁醛加氢制备正丁醇的催化剂及其制备方法，催化剂由CuO-ZnO-SiO₂组成，采用同步沉淀法制备，得到两种不同的孔道结构的双孔系，组成质量百分含量分别为：28~45%、54~70%、0.5~2%。

中国专利CN104513134A公布了一种正丁醛加氢反应得到的正丁醇组合物，是将雷尼Ni负载到高分子材料载体表面，经过一系列后续加工，得到颗粒状的负载型催化剂，用于液相加氢制正丁醇。

中国专利CN1045548C公布了加氢催化剂其制备方法及其应用，所述的加氢催化剂含25~50重量％的镍(金属)、10~35重量％的氧化镍、4~12重量％的氧化镁、1~5重量%的氧化钠，余下的是载体材料，该催化剂的镍和氧化镍总量为40~70重量％，含有少量的氧化铝或二氧化硅载体。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的正丁醛催化加氢制正丁醇催化剂及其制备方法，该催化剂具有高的正丁醛加氢活性、正丁醇选择性和催化稳定性。

技术方案：本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明的提供一种新型的正丁醛催化剂加氢制正丁醇催化剂，所述催化剂为Cu-SiO₂催化剂，包括活性组分Cu、载体SiO₂和活性助剂Ni，其中CuO的质量含量为25%-40%，NiO的质量含量为0.1%-5%，其余为载体SiO₂。

一般地，所述载体SiO₂的前躯体为硅溶胶。

本发明还提供上述催化剂的制备方法，所述催化剂采用沉淀的方式制备，包括以下步骤：

(1)在搅拌条件下，用过量的碱性沉淀剂将硅溶胶中的SiO₂沉析出来；

(2)将得到的悬浮液在搅拌条件下进行老化；

(3)继续将铜和镍的硝酸盐混合溶液滴加到上述悬浮液中，控制沉淀终点pH值，反应结束后进行老化；

(4)将反应沉淀物洗涤过滤，烘干，焙烧，压片成型得到催化剂。