[发明专利]挤出的Cu-Al-Mn氢化催化剂

说明书

本发明涉及挤出形式的Cu‑Al‑Mn催化剂成形体及其制备方法。所述催化剂成形体适用于氢化包含羰基官能的有机化合物，特别是适用于氢化醛、酮以及羧酸或其酯。所述催化剂成形体非常特别适合于将脂肪酸或其酯如脂肪酸甲酯氢化成相应的醇，并且适合于将二羧酸酐如马来酸酐(MSA)或二元酸的酯氢化成二元醇如丁二醇。

本发明涉及挤出形式的Cu-Al-Mn催化剂成形体及其制备方法。所述催化剂成形体适用于氢化包含羰基官能的有机化合物，特别是氢化醛、酮以及羧酸或其酯。优选将脂肪酸或其酯如脂肪酸甲酯氢化成相应的醇，和将二羧酸酐如马来酸酐(MSA)或二元酸的酯氢化成二元醇如丁二醇。

背景技术

通常将片状催化剂用于氢化反应。片状催化剂的特征在于以侧压强度的形式确定的高机械稳定性。稳定性源于压片时的相对高的压力。由此使粉末状起始材料紧密压实并且产生具有相对高的堆积密度的片剂。此外，通过紧密压实使得孔体积减小，因此难以到达活性中心。因此只有一部分活性金属组分可以用于反应。

现有技术中已知挤出形式的催化剂，其中通过添加一定量的合适粘结剂并且借助挤出成相应的催化剂成形体从而加工粉末状起始材料。相比于由相同粉末状起始材料制备的片剂，挤出物通常具有更高的孔体积。

现有技术中已知的挤出形式的催化剂与根据本发明的催化剂的区别特别在于组成，例如所使用的金属和粘结剂类型，以及物理化学性质。

US 5 977 010描述了一种催化剂成形体，所述催化剂成形体包含(i)至少一种选自铜、锰、锌、镍、钴和铁的金属和此外的(ii)硅酸钙和(iii)至少一种粘土材料。所述成形的催化剂用于氢化醛、酮、羧酸和羧酸酯。

WO 92/10290公开了亚铬酸铜催化剂的成形体，所述成形体由约20至80重量％的亚铬酸铜和20至80重量％的至少一种可挤出的无机粘结剂材料的混合物形成。所述催化剂具有20至225m²/g的表面积和介于0.35和1cm³/g之间的总孔体积。所述文献描述了通过挤出亚铬酸铜、可挤出的无机粘结剂材料、胶溶剂和水的混合物并且煅烧挤出物从而制备成形的亚铬酸铜催化剂的方法。获得的成形体用于氢化醛、酮、羧酸和羧酸酯。

US 4 666 879描述了一种挤出的亚铬酸铜-氧化铝催化剂，所述催化剂通过混合40至82重量％的亚铬酸铜和18至60％的典型地具有拟勃姆石结构或α-羟基勃姆石结构的可挤出的氧化铝而制得。挤出的催化剂可以在煅烧之后用于氢化各种液相或气相羰基化合物。所述催化剂具有介于20和225m²/g之间的表面积和介于0.70和1.20g/cm³之间的堆积密度。

WO 2006/005505描述了使用含铜催化剂片剂或催化剂挤出物氢化有机羰基官能的化合物的方法，所述片剂或挤出物具有2.5mm的直径。通过成形然后煅烧50至80重量％氧化铜、15至35重量％氧化铝、2至20重量％氧化镧和铜片的混合物制备所述催化剂。

在卡尔斯鲁厄大学(TH)Steffen P.Müller的2005年的博士论文中描述了挤出形式的Cu/Zn催化剂，所述催化剂通过使用基于勃姆石的粘结剂而制得。

WO 2005/058491中公开了挤出物形式的含CuO/Al₂O₃的催化剂成形体。通过混合用甲酸浸蚀的勃姆石与含CuO/Al₂O₃的活性物料和水制备所述催化剂。然后将混合物挤出成条并且在600℃煅烧。所述催化剂具有介于790和960g/l之间的堆积密度和0.31至0.59cm³/g范围内的孔体积。