[发明专利]一种用于生产1,2-丙二醇的高选择性催化剂

说明书

本发明公开了一种用于生产1,2‑丙二醇的高选择性催化剂，包括载体和活性组分；所述载体和活性组分的重量比为（8.5‑9.5）：（1.5‑0.5）；其中，所述载体由重量比为（3‑7）:（2‑6）：（7‑11）的氧化锆、氧化铜与氧化锌组成；所述活性组分为钇、铈、镧中的一种或多种。本发明所述催化剂可以在甘油含量较低的溶液中进行催化加氢，降低了反应压力，而且所述催化剂催化的甘油转化效率较高且1,2‑丙二醇的选择性较高。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于生产1,2-丙二醇的高选择性催化剂。

背景技术

1，2-丙二醇是一种重要的化工原料，由于丙二醇毒性小，有润湿性并具有优良的溶解性能，因此在食品、医药及化妆品中应用广泛，用作生产烟草润湿剂、小动物食品、聚合物增塑剂和专用增塑剂，近期又开发出用于液体洗涤剂新用途。

近年来，随着世界能源的紧缺，生物柴油产业得到了快速的发展，制备生物柴油的过程产生大量的副产品甘油，合理利用过剩的生物基甘油开发高附加值产品，将有助于增加整个生物柴油产业的经济效益。甘油加氢制备1,2－丙二醇路线既解决了生物柴油产业中甘油过剩的问题，又摆脱了1,2－丙二醇生产对石化能源的依赖，具有重要的意义。

甘油氢解制备丙二醇技术的关键是催化剂的开发。在已研究的各种金属催化剂中，对催化甘油加氢制取1,2- 丙二醇效果最好的是含铜的催化剂。这主要是由于铜对C-C键氢解的反应活性很低，而对C-O 键的氢解却表现出良好的反应活性。而采用铜系催化剂，采用气相甘油进料，需要较高的氢气甘油比，导致能耗较高，原料成本高。

目前甘油催化加氢制取1，2-丙二醇技术已有较大进展，但是为保持催化剂的高活性，需用纯度较高的甘油。通常较高纯度的甘油进料时所需要的反应压力通常较高。CN103657730B公开了一种甘油加氢制备1，2 －丙二醇催化剂的制备方法，所述催化剂包括杂多酸和镍、锌、铜、镁、锆、钼、铝或钛等金属，虽然提高了甘油的转化率和1,2- 丙二醇的收率，但是仍使用的是甘油醇溶液气化进料，反应压力为4-7MPa，较高的压力导致装置投资成本增高和操作难度加大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种生产1,2-丙二醇选择性高的催化剂，所述催化剂可以在甘油含量较低的水溶液中进行催化加氢，降低了反应压力，而且所述催化剂催化的甘油转化效率较高且1,2-丙二醇的选择性较高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于生产1,2-丙二醇的高选择性催化剂，包括载体和活性组分；

其中，所述载体由摩尔比为（3-7）:（2-6）：（7-11）的氧化锆、氧化铜与氧化锌组成；所述活性组分为钇、铈、镧中的一种或多种；所述载体和活性组分的摩尔比为（8.5-9.5）：（1.5-0.5）。

进一步地，所述催化剂包括重量份为90的载体和重量份为10的活性组分；所述活性组分包括重量份数为5的钇、重量份数为4的铈以及重量份数为1的镧。

用于生产1,2-丙二醇的高选择性催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1）载体的制备：称取所述氧化锆、氧化铜与氧化锌，混合均匀制备得到载体；

2）催化剂的制备：将活性组分的盐用蒸馏水溶解后等体积浸渍到步骤1）制备的载体上，静置2-3h，并与50-150℃下烘干，进行热处理后得到催化剂；

3）将步骤2）得到的催化剂球磨1-3h，球磨后使用目数为100-500目的筛网过滤1-3次。

进一步地，所述步骤1）中所述氧化锆、氧化铜与氧化锌均为100-500目的固体粉末。

进一步地，所述步骤2）中所述活性组分的水溶性盐为其硝酸盐、盐酸盐或硫酸盐。