[发明专利]一种催化材料及利用其制备2-甲基四氢呋喃的方法

权利要求书

1.一种2-甲基四氢呋喃生产用镍系催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用质量比为42％的镍粉、质量比为54％的铝粉、质量比为6％的钴粉进行混合；

(2)取80～100重量份步骤(1)得到的混合物和150～320重量份的有机溶剂，加入球磨机内，球磨至浆料粒径为30～50μm后，在120～150℃内进行加热干燥，至有机溶剂挥发完毕；

(3)取100～150重量份步骤(2)得到的混合物，加入20～50重量份的AlOOH·H₂O和20～80重量份的聚乙烯，在剪切搅拌混合机中，以1000～2000rpm的速度进行高速剪切搅拌1.5～2h，随后挤出成直径为3.2～3.6mm的条状；

(4)在650～850℃下烧结2小时，采用碱溶液进行活化，冲洗后得到所用的催化剂。

2.利用权利要求1所述催化剂进行2-甲基四氢呋喃制备的方法，其特征在于，采用上述催化剂进行2-甲基四氢呋喃制备的生产线包括：2-甲基呋喃储罐，该2-甲基呋喃储罐连接2-甲基呋喃预热器并使2-甲基呋喃在此预热，2-甲基呋喃预热器后连接2-甲基呋喃蒸发器，2-甲基呋喃蒸发器后连接气液分离器；2-甲基呋喃蒸发器同时连接氢气和氮气气源；气液分离器通过换热器连接列管反应器，气液分离器同时还通过回流管路连接到2-甲基呋喃储罐；列管反应器随后顺序串联连接第一换热器、第二换热器和第三换热器，第三换热器后连接吸收塔；第一换热器在其支路上连接重组分接收罐，第二换热器在其支路上连接第一粗品接收罐，第三换热器在其支路上连接第二粗品接收罐；

具体制备方法为：所用的原料2-甲基四氢呋喃位于2-甲基呋喃储罐中，2-甲基呋喃首先进入2-甲基呋喃预热器并在此进行预热后，进入2-甲基呋喃蒸发器进行蒸发，蒸发后的气态2-甲基呋喃进入气液分离器，在气液分离器中与进入气液分离器的H₂进行混合，该过程中被分离出的液态2-甲基呋喃通过回流管路回到2-甲基呋喃储罐中，混合后的气体进入列管反应器中，并在此处在催化剂的作用下进行加氢反应；

加氢反应过程中，采用如下的反应关系：

式中：S为单位时间内送入的2-甲基呋喃流量，范围为40～90Kg/h；M为混合气体中，氢气与2-甲基呋喃的摩尔比，取值范围为1.8～2.2；H为催化剂床层的高度与列管反应器的高度之比，取值范围为0.4～0.8；s为催化剂的比表面积，取值范围为250～280m² /g；ρ为催化剂的堆密度，取值范围为0.50～0.55g/cm³，N为单位换算系数，取值范围为0.45～0.48；

催化剂的形状为条状，直径为3mm，长度为4-10mm，强度大于50N/cm；

反应后的气体依次通过第一换热器、第二换热器和第三换热器，在第一换热器中冷凝出的重组分进入重组分接收罐，在第二换热器和第三换热器中冷凝得到的组分分别进入第一粗品接收罐和第二粗品接收罐，从第三换热器中排出的尾气进入吸收塔，在放置于冰水浴中的DMF溶剂中进行吸收后排空。

3.根据权利要求2所述的一种2-甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于，在列管反应器中，发生的主反应为：

主要副反应为：