CN1279127A - 一种仲辛酮加氢制仲辛醇的方法及催化剂 - Google Patents

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一种仲辛酮加氢制仲辛醇的方法及催化剂,它主要是通过制备专用的催化剂和将仲辛酮通过特定的液相加氢工艺来制取仲辛醇;所制备的专用催化剂不含铬和其它任何有害物质,具有优异的催化活性、选择性和良好的稳定性;并使得仲辛酮的转化率达到了99.6%,仲辛醇的选择性为99.5%。

Description

一种仲辛酮加氢制仲辛醇的方法及催化剂
本发明涉及一种用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂和用该催化剂制取仲辛醇的生产技术。它主要是提供了一种直接从仲辛酮生产高纯度仲辛醇的液相加氢过程及这一过程所使用的催化剂。
仲辛醇是一种重要化工原料，它除可用做除沫剂以外，还可用来合成增塑剂、表面活性剂、农药乳化剂以及合成香料的原料和溶剂等，此外用浓硝酸氧化仲辛醇合成己酸和己酸己酯的工艺已在工业上得到应用。仲辛醇可由蓖麻油直接裂解制得，也可由仲辛酮加氢而制得。目前还未见有仲辛酮加氢制仲辛醇的专利，专利文献报导的酮类化合物加氢制醇类化合物的催化剂及工艺情况如下：①．CN 90108584(91．10．09)描述了一种以椰子油和棕榈油为原料，进行中压加氢制取醇类的催化剂极其制备过程。其催化剂为Cu-Cr-Zn三元氧化物或复合氧化物，采用共沉淀法制备，但所需压力(8MPa)和温度(230-300℃)较高。②．WO95／19844(95．7．27)(CN94190945)介绍了一种含铜加氢催化剂的制备方法，包括用氢气或氢气和惰性气体的混合气，在溶剂流中液相二阶段还原含铜加氢反应催化剂的成型母体，在固定床连续反应系统中，用此催化剂可以经酮类加氢制得醇类化合物。③．US Pat．4，459，419(July 10，1984)描述了一种负载在分子筛上的钌催化剂(含钌1-2％)的制备方法及其对有机酮或醛类化合物加氢的应用，其中例举了糠醇液相加氢制四氢糠醇的应用效果。在溶剂(甲醇)稀释比约为5∶1(甲醇∶糠醇，体积比)、催化剂用量约为10％(占糠醇％)、温度为45℃、压力为1850psig(约合12．7MPa)下反应30分钟，四氢糠醇的收率为100％。虽然这一催化剂的对糠醇加氢反应的活性和选择性较好，但由于使用贵金属钌，催化剂成本太高，而且，反应压力也太高。④．US Pat．4，182，721(Jan．8，1980)描述了一种钼改性的骨架镍催化剂(含钼约3-5％)的制备方法及其对有机酮或醛类化合物加氢的应用，其中例举了糠醛液相加氢制糠醇和四氢糠醇的应用效果。在溶剂(异丙醇)稀释比约为2∶1(异丙醇∶糠醛，体积比)、催化剂用量约为5％(占糠醛％)、温度为60℃、压力为300psig(约合2．1MPa)下反应6小时，四氢糠醇的收率为51．9％，糠醇收率为33％。虽然这一催化剂的反应条件缓和，但反应产物的选择性低，产物分离和提纯困难。
本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种仲辛酮加氢制仲辛醇的催化剂和使用该催化剂制取仲辛醇的生产方法，并不含铬和其它任何有害物质，具有很高的催化活性、选择性和良好的稳定性。它主要是将氧化铝作为载体在金属盐溶液中进行饱和浸渍，然后再经过焙烧、氢气还原制得，并使其各组份的配比为：
氧化铜(CuO)：       20～50％(wt％)
氧化锌(ZnO)：       2～10％(wt％)
氧化镁(MgO)：       2～10％(wt％)
氧化铝(Al2O3)：   20～80％(wt％)
所采用的金属盐溶液的金属盐可以是硝酸盐、硫酸盐或氯化物；对氧化铝所采用的饱和浸渍法可以是在硝酸盐、硫酸盐和氯化物的混合金属盐溶液中进行，也可以是分别在硝酸盐、硫酸盐和氯化物的金属盐溶液中进行。其焙烧过程是：焙烧温度为300-600℃、时间为2-8小时；最佳焙烧温度为400-500℃、时间为4-6小时。其氢气还原过程是：还原温度为150-300℃，还原时间为8-15小时，氢气流量为10～150ml／g催化剂·min。
对于用仲辛酮加氢制取仲辛醇的生产则是采用上述的催化剂，并用液相加氢的过程制取。将上述催化剂置于固定床内，再将仲辛酮和氢气一起通过床层，其过程的反应压力为1-4MPa，反应温度为100-250℃，液相空速(LHSV)为0．1～0．5h-1，氢／油比为2000／1(体积)。
下面将结合实施例来详述本发明的技术特点。
催化剂的制备方法是采用通常工业可行的饱和浸渍法制备的。全部催化剂制备过程可以概括为下述几个步骤：
①催化剂载体的制备；②金属盐溶液的制备；③浸渍；④干燥；
⑤焙烧；⑥氢气还原。
本发明所述催化剂可用于从仲辛酮生产高纯度仲辛醇的加氢过程，过程的反应压力为1～4MPa，反应温度为100～250℃。
附图1即为本发明所制的催化剂的BJH吸附曲线。
附图2即为本发明所制的催化剂的BJH脱附曲线。
附图3即为本发明所制的催化剂的孔径分布。
附图4即为本发明所制的催化剂氢还原的TG-DTA曲线。
附图5即为本发明所制的催化剂活性和选择性随使用时间的变化情况。
下面通过实施例详述本发明：
实施例1：将60．0克SB粉加入50ml蒸馏水和1．8克的浓硝酸，混合均匀，挤成直径3mm的条，在110℃中干燥10小时，然后在马弗炉中500℃灼烧5小时，制成催化剂载体。
实施例2：将140克硝酸铜、28克硝酸锌、30克硝酸镁溶于100ml蒸馏水中，取80克例1中制备的载体进行浸渍，后在90℃烘箱中干燥10小时，放入马弗炉中300～500℃焙烧5小时，制得仲辛酮加氢制仲辛醇的催化剂。所制催化剂的比表面积为100～170m2／g，孔体积为0．2～0．4cm3／g，平均孔径为5～10nm；BET性质如图1-3所示，在H2中还原的TG-DTA谱图如图4所示。
实施例3：使用例2制备的催化剂，在小型连续加氢反应装置上，反应器内径2．5cm，长60cm，催化剂装量121．5克，催化剂颗粒为长2～3mm、直径1．5～2mm的圆柱状挤压条。在150～300℃温度范围内，用氢气还原10小时后，通入原料进行加氢反应。反应温度150℃，反应压力2．0MPa，液相空速(LHSV)为0．22h-1，氢／油比为2000／1(V／V)，仲辛酮转化率99％，仲辛醇选择性为97．5％。
实施例4：在同例3的反应装置上，使用同例2的催化剂和例3还原条件，反应温度为120℃，反应压力为4．0MPa，液相空速(LHSV)为0．25h-1，氢／油比为2000／1(V／V)，仲辛酮转化率为99．8％，仲辛醇选择性为99．8％。
实施例5：在同例3的反应装置上，使用同例2的催化剂和例3还原条件，反应温度120℃，反应压力2．0MPa，液相空速(LHSV)为0．25h-1，，氢／油比为2000／1(V／V)，仲辛酮转化率99．6％，仲辛醇选择性为99．5％。
实施例6：在同例3的反应装置上，使用同例2的催化剂和例3还原条件，反应温度120℃，反应压力2．0MPa，液相空速(LHSV)为0．50h-1，，氢／油比为2000／1(V／V)，仲辛酮转化率99．4％，仲辛醇选择性为99．3％。
连续反应100小时未发现催化剂失活。催化剂活性和选择性随使用时间的变化见图5。
本发明所提供的仲辛酮加氢制仲辛醇的催化剂和使用该催化剂制取仲辛醇的生产方法，制备工艺简单，操作方便，其催化剂不含铬和其它任何有害物质，具有很高的催化活性、选择性和良好的稳定性。

Claims (7)

1．一种用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，它主要是由氧化铜、氧化锌、氧化镁和氧化铝组成，其特征在于将氧化铝作为载体在金属盐溶液中进行饱和浸渍，然后再经过焙烧、氢气还原制得，并使其各组份的配比为：
氧化铜(CuO)：       20～50％(wt％)
氧化锌(ZnO)：       2～10％(wt％)
氧化镁(MgO)：       2～10％(wt％)
氧化铝(Al2O3)：   20～80％(wt％)
2．一种用仲辛酮加氢制取仲辛醇的方法，主要是使用权利要求1所述的催化剂采用液相加氢的过程制取，其特征在于将权利要求1所述的催化剂置于固定床层内，再将仲辛酮和氢气一起通过床层，其过程的反应压力为1-4MPa，反应温度为100-250℃，液相空速(LHSV)为0．1～0．5h-1，氢／油比为2000／1(体积)。
3．根据权利要求1所述的用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，其特征在于所采用的金属盐溶液的金属盐可以是硝酸盐、硫酸盐或氯化物。
4．根据照权利要求1或3所述的用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，其特征在于对氧化铝所采用的饱和浸渍法可以是在硝酸盐、硫酸盐和氯化物的混合金属盐溶液中进行。
5．根据权利要求1或3所述的用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，其特征在于对氧化铝所采用的饱和浸渍法可以分别在是硝酸盐、硫酸盐和氯化物的金属盐溶液中进行。
6．根据权利要求1或3所述的用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，其特征在于所说的焙烧过程是：焙烧温度为300-600℃、时间为2-8小时；最佳焙烧温度为400-500℃、时间为4-6小时。
7．根据权利要求1或3所述的用仲辛酮加氢制取仲辛醇的催化剂，其特征在于所说的氢气还原过程是：还原温度为150-300℃，还原时间为8-15小时，氢气流量为10～150ml／g催化剂·min。
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