CN116920854A - 一种催化剂、制备方法及1,2-戊二醇的生产方法 - Google Patents

一种催化剂、制备方法及1,2-戊二醇的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制备1,2‑戊二醇的催化剂,所述催化剂的组成包括:CuO 50‑65%,Co3O44‑7%,ZnO 15‑35%,Al2O33‑4%,ZrO25‑9%。本发明还公开了上述催化剂的制备方法及将糠醇在上述催化剂催化作用下选择性加氢生成1,2‑戊二醇的方法。本发明采用特定组成和比例的催化剂,在氢气存在的条件下,实现糠醇的定向高效催化转化,其可以有效抑制糠醇的聚合作用,保证了催化剂的使用寿命与活性,同时性质稳定,主要副产物价值高,处理简单,具有工业化生产的价值。

Description

一种催化剂、制备方法及1,2-戊二醇的生产方法
技术领域
本发明涉及二元醇制备技术领域,具体涉及一种催化剂、制备方法及1,2-戊二醇的生产方法。
背景技术
1,2-戊二醇(即1,2-PeD)是一种重要的高附加值化学品,主要用于生产聚酯纤维、各种化妆护肤产品、印刷油墨、消毒剂、增塑剂、表面活性剂、乳化剂、医药用品等,也是合成杀菌剂丙环唑的重要中间体。
传统的1,2-戊二醇合成工艺主要为正戊酸法与正戊醇法。但是正戊酸方法存在溴素价格高,在溴代反应过程中易产生多溴代物,影响产品收率和纯度;产物分离困难,尤其是经溴代生成的a-溴代正戊酸在分离过程中易分解;废酸处理问题严重,环境污染严重;生产成本高,工艺复杂。而正戊醇方法的缺点是,高温脱水对设备要求高,工艺过程复杂,且制备1,2-戊二醇过程中生成的副产物较多,产品分离困难,设备腐蚀严重;使用易爆的过氧化合物容易产生安全风险。由此可见,传统的正戊酸法与正戊醇法都存在对环境不友好、生产不安全、不易产业化的问题,或面临副产物多、产品分离困难、收率降低等问题。
为此,研究者们又提出了一种利用1-戊烯生产1,2-戊二醇的方法,并逐渐成为合成1,2-戊二醇的主要方法,但该方法也存在中间产物甲酸钠的分离成本高,萃取残留物甲酸钠在精馏过程中会促使目标产物1,2-戊二醇分解从而降低其收率,水解过程中使用的氢氧化钠对设备腐蚀严重,并伴随着大量放热,过氧甲酸强氧化剂操作有一定危险性等诸多问题。
总之,目前工业上1,2-戊二醇的生产方法主要有正戊醇法、正戊酸法、正戊烯氧化法,这些方法都过度依赖化石资源,且工艺路线复杂、能耗高、收率低、环境污染严重,生产成本高。
中国是农业大国,有很多生产糠醛的企业,产能约占世界总产量的85%以上。目前,糠醛是由玉米芯、甘蔗渣等农林废弃物为原料,经水解精制生产;同时,我国糠醛加氢制备糠醇已实现大规模产业化。因此,开发从糠醇加氢制备高附加值化学品,尤其是1,2-戊二醇,对生物质呋喃化合物的产业发展具有重要意义。糠醇与其它1,2-戊二醇的原料相比,价格优势明显;另外,糠醇一步催化加氢制备1,2-戊二醇,反应过程高效、提纯工艺简单、投资低,较为适合工业规模化生产,糠醇加氢法的关键在于合适高效催化剂的开发。
目前,糠醇加氢催化剂多为复合载体负载的贵金属(铂、钌、钯、铑、铱中的任一种或几种)催化剂,此类催化剂成本高。Lu等人开发了一种Pt/Co2AlO4催化剂,虽然其催化反应条件比较温和,但是这种方法得到的1,2-戊二醇收率只有16%。Zhang等人报道了一种在单金属Mn负载的Ru基催化剂作用下,在150℃、1.5MPa的条件下催化氢解糠醇生成1,2-戊二醇的方法,该方法的局限性在于只能用于10%质量浓度的糠醇溶液,溶剂为水,这无疑提升了后续工艺的分离难度与能源消耗。中国专利文献CN108187689A报道,在150-200℃,2-6MPa,Ru-Cu-Cr-Si-Ca-Li催化剂存在的条件下,糠醇加氢生成1,2-戊二醇,但该催化剂含有毒元素Cr,对环境污染大,工业化生产受到很大限制;另外,使用贵金属Ru,反应温度比较高,容易形成呋喃低聚物,造成催化剂失活。
关于铜基催化剂在糠醇催化加氢生成1,2-戊二醇中的应用,国内外做过许多相关的研究。例如,在1931年,Adkins报道了以CuCr2O4(亚铬酸铜)为催化剂,在175℃和10~15MPa下直接催化糠醇氢解制备戊二醇的工作,其中1,2-戊二醇产率可以达到40%,1,5-戊二醇的产率可以达到30%(J.Am.Chem.Soc.,1931,53(3),1091-1095)。但该催化剂含有毒元素Cr,对环境污染大;且反应压力高,设备投资大。
中国专利文献CN102924232A公开了以20%糠醛为原料,在连续固定床(10mL)反应器中,以CuO/氧化锌、或氧化铝、或氧化硅为催化剂,在100-200℃,4-10MPa条件下加氢制备1,2-戊二醇,糠醛转化率约95%及1,2-戊二醇的选择性约50%。该方法使用大量甲醇作为溶剂,与副产物2-甲基呋喃沸点相近,分离困难。
中国专利文献CN104370702A报道以Cu为活性组分,氧化硅或氧化铝或分子筛等为载体,助剂为Mg、Ba、Co、Ni、Zn、Mn等来制备催化剂;之后利用间歇反应釜进行糠醇氢解反应制备1,2-戊二醇,反应条件为130~180℃,4~10MPa,1,2-戊二醇收率约40%。该技术采用间歇反应釜工艺,面临粉末催化剂沉降、分离和回收等问题,劳动强度大、容易造成环境污染。
中国专利文献CN108911949A公开了一种Cu基催化剂作用下糠醇液相催化选择性氢解制备1,2-戊二醇的方法,该方法的反应压力为7MPa,反应温度为140℃,糠醇的转化率与1,2-戊二醇的选择性分别为95%与48%。该方法的局限性在于,当糠醇浓度增大到80%以上时,糠醇的转化率下降到了23%,且利用间歇高压反应釜操作,需要使用大量异丙醇溶剂,增加了分离能耗。
由此可见,目前糠醇氢解制备1,2-戊二醇存在一些难点:反应压力高、一般需要8MPa以上;反应温度比较高,一般140℃以上,导致副产物含量升高、增加分离的难度和生产成本上升;同时,高温促进了糠醇等热敏性化合物形成低聚物、覆盖催化剂表面,导致催化剂寿命变短;另外,采用大量甲醇、水和异丙醇等溶剂稀释糠醇原料,增加1,2-戊二醇分离能耗、投资增大。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有的糠醇氢解制备1,2-戊二醇所存在的反应条件苛刻,产物分离难度大且成本高,催化剂使用寿命较短的缺陷,从而提供一种催化剂、制备方法及1,2-戊二醇的生产方法。
为此,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,所述催化剂的组成包括:CuO 50-65%,Co3O4 4-7%,ZnO 15-35%,Al2O3 3-4%,ZrO2 5-9%。
进一步地,所述催化剂的组成为:
CuO 53%,Co3O4 5%,ZnO 33%,Al2O3 4%,ZrO2 5%;或,
CuO 55%,Co3O4 6%,ZnO 29%,Al2O3 4%,ZrO2 6%;或,
CuO 58%,Co3O4 7%,ZnO 24%,Al2O3 4%,ZrO2 7%;或,
CuO 61%,Co3O4 4%,ZnO 27%,Al2O3 3%,ZrO2 5%;或,
CuO 65%,Co3O4 6%,ZnO 16%,Al2O3 4%,ZrO2 9%。
本发明还提供上述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
分别配置金属盐溶液和沉淀剂溶液,将所述金属盐溶液和所述沉淀剂溶液并流滴加到反应容器中,搅拌,控制反应温度为60-80℃,pH值为7.1-7.5,待沉淀结束后静置老化,过滤,将沉淀物洗涤,干燥,焙烧,得到所述催化剂。
进一步地,所述沉淀剂包括碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铵或氨水中的至少一种;和/或,
所述静置老化的时间为2-5小时;和/或,
所述干燥为,在100-150℃下干燥2-12小时,以使干燥后的沉淀物含水量为3~10wt%;和/或,
所述焙烧的温度为350-500℃,时间为2-5小时。
本发明还提供一种1,2-戊二醇,包括如下步骤:在氢气存在的条件下,糠醇在催化剂的作用下加氢开环生成1,2-戊二醇;
所述催化剂包括上述催化剂。
所述催化剂在使用前包括还原活化的步骤,其包括第一活化阶段和第二活化阶段;其中,
所述第一活化阶段包括在含氢气的气氛中,在第一活化压力下逐步升温至第一活化温度,并保温不小于2小时;升温时间不小于10小时;
所述第二活化阶段包括在纯氢气气氛中,逐步升压至第二活化压力,并升温至第二活化温度,保温不少于10小时;升压速度≤0.5MPa/h。
所述第一活化压力为常压,所述第一活化温度为200-235℃,优选210-230℃,所述含氢气的气氛中氢气的体积占比为1-15%,其余为惰性气体;和/或,
所述第二活化压力为1.5MPa以上,所述第二活化温度为不低于280℃。
催化反应条件包括:反应温度为105-140℃,反应压力为3.0-4.5MPa,液时空速为0.05-0.2h-1,氢气和糠醇的摩尔比为5-15。
所述糠醇的纯度为90-100wt%,水含量≤3wt%。
进一步地,该生产方法采用滴流床或连续固定床反应器进行反应。
优选地,所述的加氢反应在连续固定床反应器中进行,所述的固定床反应器为列管式固定床反应器。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下优点:
(1)本发明实施例提供的催化剂,其组成包括CuO 50-65%,Co3O44-7%,ZnO 15-35%,Al2O3 3-4%,ZrO2 5-9%。其中较高的铜含量使得氢原子活化更快,较为正确的铜/钴比例,使得钴活化开环和加氢速率匹配,ZrO2一定程度上中和了氧化铝的酸性,并保障了催化剂的机械强度,特定的催化剂组分配比使得活性适中,比表面高,避免产生无法成型的问题。即本发明采用特定组成和比例的复合载体铜基催化剂可以有效抑制糠醇的聚合作用,保证了催化剂的使用寿命与活性。同时,该催化剂性质稳定,主要副产物价值高,处理简单,具有工业化生产的价值。
(2)本发明在催化剂的制备时,采用并流沉淀的方法,相比与将碱液滴加入金属盐溶液中直接沉淀而言,由于直接沉淀铜和钴的沉淀速率不同,造成铜和钴无法形成均匀分散,降低协同作用能力。
(3)由于糠醇的分子结构中存在大量的不饱和双键,导致糠醇在反应过程中容易聚合,氢气分压降低或者反应温度升高都会加剧这一现象,聚合后的糠醇会将催化剂粘连在一起,影响催化剂的使用寿命与活性。本发明的1,2-戊二醇的生产方法中,采用上述特定组成的催化剂,能够有效抑制糠醇的聚合作用,保证了催化剂的使用寿命与活性,有利于提高糠醇的转化率以及1,2-戊二醇的选择性,从而提升目标产物1,2-戊二醇的收率。
(4)本发明采用特定的复合氧化物载体铜基催化剂,可在H2压力为3~4MPa,温度为105~140℃的条件下实现糠醇的定向催化转化。该方法可用于连续固定等反应器,实现糠醇的高效催化转化。
(5)本发明的催化剂使用前采用了特定的活化还原方法,其可以使对催化剂的性能得到的充分发挥。特定的活化还原方法使得钴还原更充分,因为一般钴催化剂还原温度较高,但是铜不耐受高温,而采用分段加压还原的方法使得钴还原充分,同时铜不被烧结。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合均匀的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L的碳酸钠溶液作为沉淀剂。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度70℃,pH值7.1。沉淀结束后,老化5小时,然后过滤、洗涤,110℃干燥12小时,450℃焙烧5小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-ZrO2-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为53wt%,Co3O4的含量为5wt%,ZnO的含量为33wt%,ZrO2的含量为5wt%,Al2O3的含量为4wt%。
实施例2
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L左右的碳酸钠溶液作为沉淀剂。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度60℃,pH值7.5。沉淀结束后,老化3小时,然后过滤、洗涤,150℃干燥2小时,500℃焙烧4小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-ZrO2-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为55wt%,Co3O4的含量为6wt%,ZnO的含量为29wt%,ZrO2的含量为6wt%,Al2O3的含量为4wt%。
实施例3
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L的碳酸钠溶液作为沉淀剂。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度60℃,pH值7.2。沉淀结束后,老化2小时,然后过滤、洗涤,100℃干燥10小时,350℃焙烧5小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-ZrO2-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为58wt%,Co3O4的含量为7wt%,ZnO的含量为24wt%,ZrO2的含量为7wt%,Al2O3的含量为4wt%。
实施例4
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L左右的碳酸钠溶液作为碱液。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度75℃,pH值7.3。沉淀结束后,老化3小时,然后过滤、洗涤,120℃干燥7小时,400℃焙烧2小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-ZrO2-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为61wt%,Co3O4的含量为4wt%,ZnO的含量为27wt%,ZrO2的含量为5wt%,Al2O3的含量为3wt%。
实施例5
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锆、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L左右的碳酸钠溶液作为碱液。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度65℃,pH值7.4。沉淀结束后,老化5小时,然后过滤、洗涤,110℃干燥12小时,450℃焙烧5小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-ZrO2-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为65wt%,Co3O4的含量为6wt%,ZnO的含量为16wt%,ZrO2的含量为9wt%,Al2O3的含量为4wt%。
对比例1
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L左右的碳酸钠溶液作为碱液。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度70℃,pH值7.1。沉淀结束后,老化5小时,然后过滤、洗涤,110℃干燥12小时,450℃焙烧5小时,得到CuO/ZnO-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为46wt%,ZnO的含量为48wt%,Al2O3的含量为6wt%。
对比例2
本实施例提供一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,具体制备方法如下:
首先,分别配置1mol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸锌、硝酸铝溶液,按照所需要元素比例混合后搅拌均匀,得到混合的金属盐酸性溶液。然后配置1mol/L左右的碳酸钠溶液作为沉淀剂。在强烈搅拌条件下,将上述酸液和碱液并流滴加到沉淀釜中,进行并流共沉淀,控制沉淀温度70℃,pH值7.1。沉淀结束后,老化5小时,然后过滤、洗涤,110℃干燥12小时,450℃焙烧5小时,得到CuO-Co3O4/ZnO-Al2O3催化剂。以催化剂的总量计:CuO的含量为50wt%,Co3O4的含量为3wt%,ZnO的含量为42wt%,Al2O3的含量为5wt%。
试验例1
将实施例和对比例得到催化剂用于制备1,2-戊二醇,其使用的糠醇来自山东一诺生物有限公司自产,纯度为99.1%,水分约0.18%,具体方法如下:
(1)将催化剂进行还原活化:
首先将催化剂置于固定床中,通入5vol%氢气,其他组分为氮气,逐步从室温升至225℃,稳定升温速率,还原时间控制13小时,随后稳定在此温度区间4小时;此过程为常压;
随后维持温度稳定情况下,逐步将氛围切换为纯氢气,并将压力逐步提高至4.0MPa(升压速度≤0.5MPa/h),逐渐温度从225℃升到280℃,在280℃再恒温维持15小时,得的还原活化后的催化剂。
(2)对糠醇进行催化加氢反应制备1,2-戊二醇:
将50g还原活化后的催化剂装填于固定床反应器内,在反应压力3.9MPa,反应温度110℃,液时空速为0.1h-1,氢气/糠醇摩尔比10的条件下进行反应,制得1,2-戊二醇。稳定至24小时后取样分析,糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性如表1所示,其它主要副产物是2-甲基呋喃、正戊醇、四氢糠醇、1,5-戊二醇。
其中,实施例4产物分布为2-甲基呋喃7.2%、正戊醇6.5%、四氢糠醇12.7%、1,2-戊二醇65.4%、1,5-戊二醇8.2%。对比例1中产物分布为2-甲基呋喃6.8%、正戊醇12.9%、糠醇12.5%、四氢糠醇13%、1,2-戊二醇41.4%、1,5-戊二醇12.2%。
表1不同催化剂对催化加氢反应的影响
试验例2
从试验例1可以看到,实施例4的催化剂获得最好1,2-戊二醇收率。以50g实施例4催化剂,重新装填于固定床反应器内,采用试验例1中的方法还原活化后;然后在空速为0.1,氢气/糠醇摩尔比10的条件下,改变反应温度、压力,具体结果如表2所示。
表2.反应温度、压力对转化率和1,2-戊二醇选择性影响
从表2反应温度、压力对糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性结果,得出在纯糠醇空速为0.1,氢气/糠醇摩尔比10条件下,反应温度在105~140℃、压力3~5MPa范围,糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性最高,但是由于5MPa对于反应器的制作成本会极大提高,因此将压力限定在3~4.5MPa范围。
试验例3
本试验例为对催化剂进行不同的还原活化的对比实验。
(1)以50g实施例4催化剂,装填于固定床反应器内,改变还原活化的条件,以常规的常压操作还原:
首先将催化剂置于固定床中,通入5vol%氢气,其他组分为氮气,逐步从室温升至225℃,稳定升温速率,还原时间控制13小时,随后稳定在此温度区间4小时;此过程为常压;
随后维持温度稳定情况下,逐步将氛围切换为纯氢气,压力维持常压,逐渐温度从225℃升到280℃,在280℃再恒温维持15小时,得的还原活化后的催化剂。
(2)以50g实施例3催化剂,装填于固定床反应器内,改变还原活化的条件,以全程加压操作还原:
首先将催化剂置于固定床中,通入5vol%氢气,其他组分为氮气,逐步从室温升至225℃,稳定升温速率,还原时间控制13小时,随后稳定在此温度区间4小时;此过程压力为4.0MPa;
随后维持温度稳定情况下,逐步将氛围切换为纯氢气,压力维持4.0MPa,逐渐温度从225℃升到280℃,在280℃再恒温维持15小时,得的还原活化后的催化剂。
其余条件采用试验例1中的催化反应条件对上述还原方式的实施例3和4催化剂进行反应,其结果如下表所示。
表3不同还原条件催化剂的催化效果
从表3和表1中糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性的对比可以看到,采用常规还原方法后的催化剂性能远低于采用本申请特定还原活化方法活化后的催化剂。
试验例4
本试验例为催化剂稳定性实验,将实施例3和对比例2催化剂按照试验例1的催化方法进行寿命评价,运行一定的时长后进行糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性的对比,结果如下表所示:
表4稳定性实验对比结果
从上表可看出,本发明得到的催化剂在运行720小时后依然保持优选的糠醇转化率和1,2-戊二醇选择性,其稳定性和使用寿命远高于对比例。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于制备1,2-戊二醇的催化剂,其特征在于,所述催化剂的组成包括:CuO 50-65%,Co3O4 4-7%,ZnO 15-35%,Al2O3 3-4%,ZrO2 5-9%。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂的组成为:
CuO 53%,Co3O4 5%,ZnO 33%,Al2O3 4%,ZrO2 5%;或,
CuO 55%,Co3O4 6%,ZnO 29%,Al2O3 4%,ZrO2 6%;或,
CuO 58%,Co3O4 7%,ZnO 24%,Al2O3 4%,ZrO2 7%;或,
CuO 61%,Co3O4 4%,ZnO 27%,Al2O3 3%,ZrO2 5%;或,
CuO 65%,Co3O4 6%,ZnO 16%,Al2O3 4%,ZrO2 9%。
3.权利要求1或2所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
分别配置金属盐溶液和沉淀剂溶液,将所述金属盐溶液和所述沉淀剂溶液并流滴加到反应容器中,搅拌,控制反应温度为60-80℃,pH值为7.1-7.5,待沉淀结束后静置老化,过滤,将沉淀物洗涤,干燥,焙烧,得到所述催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,
所述沉淀剂包括碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铵或氨水中的至少一种;和/或,
所述静置老化的时间为2-5小时;和/或,
所述干燥为,在100-150℃下干燥2-12小时,以使干燥后的沉淀物含水量为3~10wt%;和/或,
所述焙烧的温度为350-500℃,时间为2-5小时。
5.一种1,2-戊二醇的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:在氢气存在的条件下,糠醇在催化剂的作用下加氢开环生成1,2-戊二醇;
所述催化剂包括权利要求1或2所述的催化剂或者由权利要求3或4所述的制备方法制得的催化剂。
6.根据权利要求5所述的生产方法,其特征在于,
所述催化剂在使用前包括还原活化的步骤,其包括第一活化阶段和第二活化阶段;其中,
所述第一活化阶段包括在含氢气的气氛中,在第一活化压力下逐步升温至第一活化温度,并保温不小于2小时;升温时间不小于10小时;
所述第二活化阶段包括在纯氢气气氛中,逐步升压至第二活化压力,并升温至第二活化温度,保温不少于10小时;升压速度≤0.5MPa/h。
7.根据权利要求6所述的生产方法,其特征在于,所述第一活化压力为常压,所述第一活化温度为200~235℃,所述含氢气的气氛中氢气的体积占比为1-15%,其余为惰性气体;和/或,
所述第二活化压力为1.5MPa以上,所述第二活化温度为不低于280℃。
8.根据权利要求5-7任一项所述的生产方法,其特征在于,催化反应条件包括:反应温度为105-140℃,反应压力为3.0-4.5MPa,液时空速为0.05-0.2h-1,氢气和糠醇的摩尔比为5-15。
9.根据权利要求5-8任一项所述的生产方法,其特征在于,所述糠醇的纯度为90-100wt%,水含量≤3wt%。
10.根据权利要求5-9任一项所述的生产方法,其特征在于,采用滴流床或连续固定床反应器进行反应。
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