[发明专利]异佛尔酮加氢制备TMCH的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及异佛尔酮选择性加氢催化剂的制备工艺。

背景技术

异佛尔酮（3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮）是一种有类似樟脑气味的无色液体；可用于环氧树脂、酚醛树脂、氟树脂、硝基喷漆、丙烯酸树脂烘烤固化涂料，槽罐内壁涂料及高丙体六六六等杀虫剂的溶剂，以及油墨、塑料用途的稀释剂；也是制造二甲基苯酚、三甲基环己醇、三甲基环己酮及特殊增塑剂等的原料。异佛尔酮的六元环上C=C双键和C=O双键共轭存在，根据加氢位置和加氢深度不同，可将其分为C=C或C=O选择性加氢和完全加氢。其主要产物有3,3,5-三甲基环己酮（TMCH）、3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-醇、顺-3,3,5-三甲基环己醇(Cis-TMOL)和反-3,3,5-三甲基环己醇(Trans-TMOL)。异佛尔酮选择性加氢产物3,3,5-三甲基环己酮是一种无色高沸点低粘度环状酮，主要用作硝酸纤维素、低分子量聚氯乙烯、醇酸树脂等物质的优良溶剂，也是重要的化学合成中间体；其衍生物用途广泛，产品附加值高，因此近年来受到国内外学者的关注。

异佛尔酮中的C=C和C=O双键形成共轭体系，易发生C=C与C=O双键的竞争加氢反应，得到产物是异佛尔酮中C=C或C=O双键以及二者都被加氢饱和的几种物质的混合物。目前，国内外学者对异佛尔酮选择性加氢反应进行了有关催化剂活性组分筛选、反应机理和动力学等方面工作。研究发现，以Pd、Pt和Co等过渡金属为催化剂，对C=C双键加氢具有良好的选择性，可用于液相C=C双键的加氢反应，且其对C=O双键显示出较低的催化活性，是α，β－不饱和羰基化合物中C=C双键选择性加氢的首选催化剂。但采用现有工艺制备的负载钯的催化剂在催化异佛尔酮选择性加氢反应时，异佛尔酮的转化率、对TMCH的选择性达不到理想要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种异佛尔酮加氢制备TMCH的催化剂，该催化剂对异佛尔酮的转化率和对TMCH的选择性均很高。

还相应地提供了该异佛尔酮加氢制备TMCH的催化剂的制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：异佛尔酮加氢制备TMCH的催化剂，其为蛋壳型负载Pd/Al₂O₃催化剂。

优先的蛋壳型负载Pd/Al₂O₃催化剂的Pd含量为0.15%至0.30wt%。

还相应提供了一种异佛尔酮加氢制备TMCH催化剂的制备方法，其包括载体制备、催化剂制备，载体制备：先将氧化铝、粘结剂和胶溶剂混合均匀挤成圆柱条，再自然干燥，然后加热至120 ℃干燥12 h，再升温到700 ℃至1000℃，焙烧3 h，得到氧化铝载体；催化剂制备：称取载体，调节水溶液pH=3-5，加入氯化钯，确保钯负载量为0.15%至0.30%，采用等体积浸渍法将氯化钯溶液和载体混合，120 ℃干燥10 h后，500 ℃焙烧4 h。

优选的氧化铝为硅改性氧化铝或钛改性氧化铝。硅改性氧化铝、钛改性氧化铝中氧化铝的质量分数分别为93.97%、97.00%。

优选的胶溶剂为硝酸、粘结剂为田菁粉。

本发明的优点在于：氧化铝载体经过700 ℃至1000℃焙烧改变氧化铝载体的晶相，得到较大的晶胞，减小金属Pd与氧化铝的相互作用，增加催化剂对异佛尔酮的C=C加氢的选择性，提高TMCH的选择性；制备负载型催化剂时，钯负载量为0.15%至0.30%时，载体表面Pd活性组分布情况更有利于提高异佛尔酮的转化率和对TMCH的选择性。

附图说明

图1是实施例1至实施例8中蛋壳型负载Pd/Al₂O₃催化剂横断面光学实物照片。

图2是实施例9中均匀性负载Pd/Al₂O₃催化剂横断面光学实物照片。

图3是实施例10至实施例12中三种载体制备的负载Pd催化剂活性比较图。

图4是乙醇、环己烷作为溶剂时负载Pd/Al₂O₃催化剂的活性比较图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。