[发明专利]一种选择性加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种选择性加氢催化剂及其制备方法和应用。该催化剂包括载体和金属活性中心，所述载体为一种具有压阻特性的材料。所述催化剂通过浸渍法制备，适用于α,β‑不饱和羰基化合物的选择性氢化，尤其是适用于柠檬醛的选择性加氢制备组成比例不同的香茅醛和/或香茅醇。本发明通过对压力条件的简单切换即可高选择性地得到不同反应产物或不同组成比例的反应产物，操作简单，具有极强的适应市场的灵活性。

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种选择性加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

香茅醛，学名3,7-二甲基-6-辛烯醛，是一种无环单萜醛，既可以作为香料直接用于调制香精成品，又可以作为原料来合成多种其它产品，如可以用来合成羟基香茅醛、薄荷醇等产品。

香茅醇，又名香草醇，具有优雅的玫瑰香气，广泛应用于香水等香精、皂用及化妆品香精配方中，是调制多种玫瑰系花香香精不可或缺的香料。

香茅醛与香茅醇均为重要的香原料，在日常生活中有着广泛的应用，同时，依据客户喜好、市场需求的波动，在不同的时期或不同的地区，对两种香原料的需求量也会有所不同。

现有装置多以柠檬醛为原料加氢制备香茅醛或香茅醇，由于制备过程涉及两个不同的加氢反应，由此衍生出两种不同的生产工艺。一种为一步法，即通过加氢的方法一步制备香茅醛或香茅醇，该工艺的缺点在于只能生产单一的产品，必须切换催化剂才能切换产品，无法满足市场灵活多变的需求。

另一种为两步法，首先氢化柠檬醛生产香茅醛，之后再经过一步加氢反应，氢化香茅醛生产香茅醇，该方案不仅需要两种不同的催化剂，且需要两套反应器，设备投入高。

综上，现有加氢合成方法，例如柠檬醛加氢方法，仅能够制备单一的香茅醛或香茅醇，无法调变切换加氢产物，因此也就无法满足灵活的市场需求。针对上述问题，需要开发一种能够灵活调变加氢合成产物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂，所述催化剂能够解决现有技术的不足，可灵活调变加氢合成产物，直接获得不同目标产物或组成比例不同的目标产物，从而满足生产需求和市场需求。

在加氢催化剂的实验研究中，发明人惊奇地发现了一种具有压阻特性的催化剂，所述催化剂可响应加氢反应体系的压力变化，从而通过改变压力就达到选择性切换氢化产物的目的。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种选择性加氢催化剂，所述催化剂包含具有催化作用的金属活性组分和具有压阻特性的载体；其中，所述金属活性组分为VIII族金属元素，所述载体为无机压阻材料。

本发明所述催化剂可通过改变体系压力来达到切换加氢产物的目的。这种产物切换的本质在于催化剂活性的改变，当体系压力上升时，具有压阻特性载体的电阻率上升，载体表面电子流动性减弱，使金属活性中心与反应底物之间的电子作用减弱，从而降低催化剂的活性，使催化剂仅能催化C＝C键加氢而无法催化C＝O键加氢，从而达到切换加氢产物的目的。

本发明中，所述金属活性组分优选为金属Ru、Rh、Ir中的一种或多种；优选地，所述金属Ru、Rh、Ir来源于可溶性金属化合物；其中，Ru优选为来自三氯化钌、三(三苯基膦)二氯化钌和乙酰丙酮钌中的一种或多种，更优选为三氯化钌；Rh优选为来自氯化铑、碘化铑、三苯基膦氯化铑、二羰基乙酰丙酮铑和三乙酰丙酮铑中的一种或多种，更优选为氯化铑；Ir优选为来自氯化铱、醋酸铱、二羰基乙酰丙酮铱、氯铱酸铵和乙酰丙酮铱中的一种或多种，更优选为氯化铱。

本发明中，所述金属活性组分的负载量为5wt％～20wt％，优选为8wt％～15wt％，以载体为100％计；优选地，当金属活性中心为两种或以上时，各金属元素负载量均不小于金属负载总量的10wt％。