CN113926460B - 一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用,催化剂,由以下重量份的组分组成:氧化铜25‑70份,氧化锌5‑40份,氧化铝5‑40份,氧化硼0.01‑15份。该催化剂采用分步沉淀法制备而成。催化剂的催化活性好,在低氢醛比下,羟基特戊醛转化率较高,新戊二醇选择性较高,且催化剂的机械稳定性和强度较高。

Description

一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域,具体涉及一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
缩合加氢法制备新戊二醇是在有机叔胺的催化下,甲醛和异丁醛进行缩合反应得到缩合反应液,缩合反应液中的羟基特戊醛进一步加氢获得新戊二醇。羟基特戊醛加氢催化剂主要有镍基、铜基和贵金属催化剂,与镍基、贵金属催化剂相比,铜基催化剂用于羟基特戊醛加氢反应具有活性和选择性高、成本低等优势。但是目前铜基催化剂仍存在新戊二醇选择性较低、羟基特戊醛转化率低以及成型催化剂的机械稳定性和强度较低等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种羟基特戊醛加氢催化剂及其制备方法与应用。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提供一种羟基特戊醛加氢催化剂,由以下重量份的组分组成:
氧化铜25-70份,氧化锌5-40份,氧化铝5-40份,氧化硼0.01-15份。
第二方面,本发明提供所述羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,包括如下步骤:
将铜盐和锌盐沉淀后,再将铝盐沉淀,将沉淀混合液老化;
老化完成后加入硼源,得催化剂浆料;
将催化剂浆料过滤、洗涤、固液分离、干燥和焙烧,得催化剂。
第三方面,本发明提供所述催化剂在催化羟基特戊醛加氢中的应用。
上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下:
通过向铜系催化剂中加入锌、铝、硼元素得到羟基特戊醛加氢催化剂,该催化剂的催化活性好,在低氢醛比下,羟基特戊醛转化率接近100%,新戊二醇选择性接近100%;
催化剂稳定性高,寿命可超过4000小时;
氢气与羟基特戊醛的摩尔比低,减少了氢气的循环,降低能耗。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明各实施例的铜锌铝催化剂的制备工艺流程图;
图2是本发明实施例1-4制备的催化剂的XRD图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
第一方面,本发明提供一种羟基特戊醛加氢催化剂,由以下重量份的组分组成:氧化铜25-70份,氧化锌5-40份,氧化铝5-40份,氧化硼0.01-15份。
进一步的,所述羟基特戊醛加氢催化剂,由以下重量份的组分组成:氧化铜45-65份,氧化锌10-25份,氧化铝15-25份,氧化硼0.01-10份。
更进一步的,所述羟基特戊醛加氢催化剂,由以下重量份的组分组成:氧化铜50-60份,氧化锌10-20份,氧化铝15-20份,氧化硼5-10份。
第二方面,本发明提供所述羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,包括如下步骤:
将铜盐和锌盐沉淀后,再将铝盐沉淀,将沉淀混合液老化;
老化完成后加入硼源,得催化剂浆料;
将催化剂浆料过滤、洗涤、固液分离、干燥和焙烧,得催化剂。
在一些实施例中,所述铜盐为铜的无机盐,所述锌盐为锌的无机盐。
进一步的,所述铜盐为铜的硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、硫酸盐或氯盐。
进一步的,所述锌盐为锌的硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、硫酸盐或氯盐。
在一些实施例中,将铜盐和锌盐进行沉淀的沉淀剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾或氨水中的一种或两种。
进一步的,所述沉淀剂为碳酸钠。碳酸钠能使铜离子沉淀完全,有利于催化剂前驱体中绿铜锌矿相Zn3Cu2(OH)6(CO3)2的形成。该物相焙烧后,产生铜锌固溶体,使CuO-ZnO间协同作用增强,同时,会抑制催化剂中CuO颗粒的长大,提高铜的分散度,进而提高催化剂活性。
进一步的,将铜离子和锌离子沉淀后,对反应溶液进行中和,调节后的pH值为6-9。
在一些实施例中,所述铝盐为铝的无机盐溶液。
进一步的,所述铝盐为铝的硝酸盐或醋酸盐。
在一些实施例中,对沉淀混合液进行老化的温度为40-80℃,老化的时间为2-5小时。促进无定形锌孔雀石(Cu,Zn)(CO3)(OH)2向绿铜锌矿相Zn3Cu2(OH)6(CO3)2转化,提高催化剂活性。
进一步的,老化的温度为60-80℃,老化的时间为2-4小时。
在一些实施例中,所述硼源为单质硼、硼酸、偏硼酸、四硼酸钠、过硼酸钠、偏硼酸钠、氟硼酸、氟硼酸钠、苯硼酸、硼氢化钠、硼氢化钾、硼酸三乙酯或硼酸三甲酯。
优选的,所述硼源为硼酸或偏硼酸。
在一些实施例中,将催化剂浆料洗涤至滤液的电导率低于300μs/cm。电导率过高,说明钠离子含量高,过多的钠离子不利于CuO颗粒的还原,抑制铜锌间相互作用,导致催化剂活性低。
在一些实施例中,干燥温度为80-130℃,干燥时间为8-15小时。
优选的,干燥温度为90-120℃,干燥时间为10-13小时。
在一些实施例中,焙烧温度为300-600℃,焙烧时间为6-9小时。焙烧是为了保持催化剂具有比较稳定的化学组成和催化活性,并获得较高的机械强度和抗液体冲蚀性能。
优选的,焙烧温度为350-550℃,焙烧时间为7-8小时。
在一些实施例中,还包括将焙烧得到的粉体进行成型的步骤。
第三方面,本发明提供所述催化剂在催化羟基特戊醛加氢中的应用。
在一些实施例中,在反应之前,还包括对催化剂进行活化的步骤。经过活化,使催化剂的物理和化学性质发生变化,进入具有催化活性的状态。本催化剂的活性组成为Cu0/Cu+。两者之间的协同作用使催化剂的活性得以提高。
进一步的,活化温度为200-400℃,活化气氛为H2或H2与惰性气体的混合气。
优选的,活化温度为250-350℃。
更进一步的,所述惰性气体为N2、Ar或He。
更进一步的,活化时间为10-50小时,优选为10-40小时。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
催化剂组成氧化铜:45wt%,氧化锌25wt%,氧化铝25wt%,氧化硼5wt%。按配比称取一定量的硝酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将硝酸铜、硝酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合后的pH值为6,混合温度为60℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将硝酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,对铝进行沉淀。
沉淀完成后,将沉淀体系进行老化,老化温度为60℃,老化时间为4小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
90℃下干燥13小时,然后在马弗炉中550焙烧7小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000061
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为225N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40-60目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H2 10%的N2+H2混合气在300℃还原10小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力4.0MPa,反应温度150℃,液时空速0.5h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为9wt%,水40wt%和新戊二醇50wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率91%,新戊二醇选择性93%。
实施例2
催化剂组成氧化铜:50wt%,氧化锌20wt%,氧化铝20wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的硝酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.5mol/L。将氢氧化钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将硝酸铜、硝酸锌溶液和氢氧化钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为6.5,混合溶液的温度为65℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将硝酸铝和氢氧化钠溶液滴加至沉淀中,混合溶液的pH值为6.5,温度为65℃,进行铝沉淀。
老化温度为65℃,老化时间为3.5小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
100℃下干燥12小时,然后在马弗炉中500℃焙烧6.5小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000071
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为231N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为20-40目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H2 5%的N2+H2混合气在250℃还原15小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力3.5MPa,反应温度130℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为10wt%,水40wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率93%,新戊二醇选择性92%。
实施例3
催化剂组成氧化铜:55wt%,氧化锌15wt%,氧化铝20wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的硝酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将氨水溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将硝酸铜、硝酸锌溶液和氨水并流混合,混合溶液的pH值为7,混合溶液的温度为65℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将硝酸铝和氨水溶液滴加至沉淀中,混合的pH值为7,混合溶液温度为65℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为65℃,老化时间为3.5小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
110℃下干燥11小时,然后在马弗炉中500焙烧8小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000081
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为235N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40-60目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H2 15%的N2+H2混合气在300℃还原8小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力5.0MPa,反应温度140℃,液时空速0.5h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为11wt%,水40wt%和新戊二醇45wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率94%,新戊二醇选择性92%。
实施例4
催化剂组成氧化铜:55wt%,氧化锌20wt%,氧化铝20wt%,氧化硼5wt%。
按配比称取一定量的醋酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.5mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将醋酸铜、醋酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为8,混合溶液温度为70℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将醋酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合溶液的pH值为8,混合温度为70℃,对铝进行沉淀。
沉淀完成后,将沉淀体系进行老化,老化温度为60℃,老化时间为4小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
100℃下干燥12小时,然后在马弗炉中450焙烧8小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000091
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为219N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40-50目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H2 15%的N2+H2混合气在320℃还原9小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力4.5MPa,反应温度130℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为8wt%,水50wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率90%,新戊二醇选择性92%。
实施例1-4制备的催化剂的XRD图如图2所示,由图2可知,样品均在32.5°、35.5°、38.8°、48.7°、58.3°、61.6°、66.0°、68.1°和75.0°出现CuO的特征峰,特征峰峰高较低,说明催化剂结晶度较低,晶粒较小,较小的晶粒有利于增加催化剂的活性。
实施例5
催化剂组成氧化铜:60wt%,氧化锌15wt%,氧化铝15wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的硝酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.5mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将硝酸铜、硝酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合的pH值为7,混合温度为80℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将硝酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合溶液的pH值为7,混合溶液的温度为80℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为70℃,老化时间为2小时,过滤,洗涤,滤液电导率为300μs/cm。
120℃下干燥10小时,然后在马弗炉中550焙烧7小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000101
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为220N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为30-40目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H220%的N2+H2混合气在330℃还原9小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力5.0MPa,反应温度130℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为12wt%,水50wt%和新戊二醇35wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率94%,新戊二醇选择性94%。
实施例6
催化剂组成为:氧化铜:65wt%,氧化锌10wt%,氧化铝15wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的醋酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将醋酸铜、醋酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为7.5,混合溶液的温度为80℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将醋酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合的pH值为7.5,混合温度为80℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为80℃,老化时间为3小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
120℃下干燥10小时,然后在马弗炉中500焙烧9小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000111
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为236N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40~50目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H25%的N2+H2混合气在320℃还原10小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力6MPa,反应温度120℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为13wt%,水50wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率95%,新戊二醇选择性91%。
实施例7
催化剂组成氧化铜:57wt%,氧化锌15wt%,氧化铝20wt%,氧化硼8wt%。
按配比称取一定量的硝醋酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将醋酸铜、醋酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合的pH值为6.5,混合温度为70℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将醋酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合的pH值为6.5,混合温度为70℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为80℃,老化时间为4小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率为200μs/cm。
110℃下干燥12小时,然后在马弗炉中550焙烧8小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000121
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为216N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为20-40目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H2 10%的N2+H2混合气在300℃还原10小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力3.5MPa,反应温度130℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为10wt%,水50wt%和新戊二醇45wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等,加氢结果见表1。
表1催化剂稳定性数据
时间(h) 羟基特戊醛转化率(%) 新戊二醇选择性(%)
200 100 99.1
400 100 99.6
600 99.8 100
800 99.2 99.6
1000 100 99.3
1200 100 100
1400 99.7 99.9
1600 99.3 99.6
1800 100 99.1
2000 99.7 99.6
2200 99.4 99.2
2400 100 99.3
2600 99.8 100
2800 100 99.4
3000 99.5 99.5
3200 100 100
3400 99.6 99.3
3600 99.5 99.2
3800 100 99.7
4000 99.6 99.9
对比例1
催化剂组成为:氧化铜:65wt%,氧化铝25wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的醋酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将醋酸铜和碳酸钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为7.5,混合溶液的温度为80℃,进行沉淀。
反应完成后,将醋酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合的pH值为7.5,混合温度为80℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为80℃,老化时间为3小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
120℃下干燥10小时,然后在马弗炉中500℃焙烧9小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000141
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为247N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40~50目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H25%的N2+H2混合气在320℃还原10小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力4MPa,反应温度110℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为13wt%,水50wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率75%,新戊二醇选择性73%。
对比例2
催化剂组成为:氧化铜:55wt%,氧化锌20wt%,氧化铝25wt%。
按配比称取一定量的醋酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将醋酸铜、醋酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为7,混合溶液的温度为80℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,将醋酸铝和碳酸钠溶液滴加至沉淀中,混合的pH值为7,混合温度为80℃,进行铝沉淀。
铝沉淀完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为70℃,老化时间为4小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
110℃下干燥12小时,然后在马弗炉中450℃焙烧9小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000151
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为212N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40~50目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H25%的N2+H2混合气在320℃还原10小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力5MPa,反应温度130℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为13wt%,水50wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率82%,新戊二醇选择性84%。
对比例3
催化剂组成为:氧化铜:65wt%,氧化锌25wt%,氧化硼10wt%。
按配比称取一定量的硝酸盐溶于去离子水中,在常温下搅拌,金属离子摩尔浓度为1.0mol/L。
将碳酸钠溶于去离子水中,搅拌,配制20wt%的碱液。
将硝酸铜、硝酸锌溶液和碳酸钠溶液并流混合,混合溶液的pH值为8.0,混合溶液的温度为70℃,进行铜沉淀和锌沉淀。
反应完成后,对沉淀溶液进行老化,老化温度为80℃,老化时间为5小时,过滤,将固体洗涤至滤液电导率低于300μs/cm。
100℃下干燥14小时,然后在马弗炉中600℃焙烧7小时,打片成型
Figure BDA0003370522730000161
催化剂侧压强度采用颗粒强度测试仪测定,测定50粒催化剂侧压强度,取其平均值。催化剂强度为140N/颗。
采用微反加氢反应器评价催化剂寿命。催化剂破碎为40~50目后,加氢反应在10mm内径不锈钢管反应器中进行,催化剂在反应前以含H25%的N2+H2混合气在310℃还原12小时,切换成氢气进行反应。使用条件为:反应压力4MPa,反应温度110℃,液时空速1h-1氢醛比为2,羟基特戊醛浓度为13wt%,水50wt%和新戊二醇40wt%,其余为异丁醛、甲醛、1115酯等。加氢结果为:羟基特戊醛转化率89%,新戊二醇选择性88%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种羟基特戊醛加氢催化剂,其特征在于:由以下重量份的组分组成:氧化铜 25-70份,氧化锌 5-40 份,氧化铝5-40 份,氧化硼 5-15 份;
其制备方法,包括如下步骤:
将铜盐和锌盐沉淀后,再将铝盐沉淀,将沉淀混合液老化;
老化完成后加入硼源,得催化剂浆料;
将催化剂浆料过滤、洗涤、固液分离、干燥和焙烧,得催化剂。
2.根据权利要求1所述羟基特戊醛加氢催化剂,其特征在于:由以下重量份的组分组成:氧化铜45-65份,氧化锌10-25份,氧化铝15-25份,氧化硼5-10份。
3.根据权利要求2所述羟基特戊醛加氢催化剂,其特征在于:由以下重量份的组分组成:氧化铜50-60份,氧化锌10-20份,氧化铝15-20份,氧化硼5-10份。
4.权利要求1-3任一所述羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
将铜盐和锌盐沉淀后,再将铝盐沉淀,将沉淀混合液老化;
老化完成后加入硼源,得催化剂浆料;
将催化剂浆料过滤、洗涤、固液分离、干燥和焙烧,得催化剂。
5.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述铜盐为铜的无机盐,所述锌盐为锌的无机盐。
6.根据权利要求5所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述铜盐为铜的硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、硫酸盐或氯盐。
7.根据权利要求5所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述锌盐为锌的硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐、硫酸盐或氯盐。
8.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:将铜盐和锌盐进行沉淀的沉淀剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾或氨水中的一种或两种。
9.根据权利要求8所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述沉淀剂为碳酸钠。
10.根据权利要求9所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:将铜离子和锌离子沉淀后,对反应溶液进行中和,调节后的pH值为6-9。
11.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述铝盐为铝的无机盐溶液。
12.根据权利要求11所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述铝盐为铝的硝酸盐或醋酸盐。
13.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:对沉淀混合液进行老化的温度为40-80℃,老化的时间为2-5小时。
14.根据权利要求13所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:老化的温度为60-80℃,老化的时间为2-4小时。
15.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述硼源为单质硼、硼酸、偏硼酸、四硼酸钠、过硼酸钠、偏硼酸钠、氟硼酸、氟硼酸钠、苯硼酸、硼氢化钠、硼氢化钾、硼酸三乙酯或硼酸三甲酯。
16.根据权利要求15所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述硼源为硼酸或偏硼酸。
17.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:将催化剂浆料洗涤至滤液的电导率低于300μs/cm。
18.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:干燥温度为80-130℃,干燥时间为8-15小时。
19.根据权利要求18所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:干燥温度为90-120℃,干燥时间为10-13小时。
20.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:焙烧温度为300-600℃,焙烧时间为6-9小时。
21.根据权利要求20所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:焙烧温度为350-550℃,焙烧时间为7-8小时。
22.根据权利要求4所述的羟基特戊醛加氢催化剂的制备方法,其特征在于:还包括将焙烧得到的粉体进行成型的步骤。
23.权利要求1-3任一所述催化剂在催化羟基特戊醛加氢中的应用。
24.根据权利要求23所述应用,其特征在于:在反应之前,还包括对催化剂进行活化的步骤。
25.根据权利要求24所述应用,其特征在于:活化温度为200-400℃,活化气氛为H2或H2与惰性气体的混合气。
26.根据权利要求25所述应用,其特征在于:活化温度为250-350℃。
27.根据权利要求26所述应用,其特征在于:所述惰性气体为N2、Ar或He。
28.根据权利要求27所述应用,其特征在于:活化时间为10-50小时。
29.根据权利要求28所述应用,其特征在于:活化时间为10-40小时。
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