[发明专利]一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂及其制备方法与应用，所述催化剂以贵金属‑非贵金属为活性组分，其通式可表达为M1‑M2‑M2O/S，式中M1代表Pd、Ru、Pt或Au中的一种，M2代表Ni、Cu、Fe或Co中的一种，S代表惰性载体；所述催化剂组成中M1的重量比为0.1％～1％，M2的总重量比为0.5％～10％，余量为载体。所述催化剂应用于1,4‑丁炔二醇选择性半加氢的反应中，反应转化率高达100％，产物丁烯二醇的选择性也高达100％，这在很大程度上减少了后续产品分离中的许多阻碍；并且反应在常温常压下进行即可，条件温和，与以往的高温高压反应条件相比，大大降低了对反应设备的要求及危险性，从而大大降低了设备费用和生产成本。

技术领域

本发明属于催化技术领域，具体涉及一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

1,4-丁烯二醇(B2D)可广泛用于医药产品维生素B6和农药硫丹等的生产，少量用作聚合物生产，因此极具商业应用价值。目前工业上合成1，4-丁烯二醇的方式主要是通过对1,4-丁炔二醇的选择性半加氢制备的。

1,4-丁炔二醇是基于煤化工和甲醇工艺而生产的一种上游产品，具有较高的附加值，其加氢过程主要分为两类反应：半加氢反应和完全加氢反应，在加氢过程中还会发生一些副反应，例如：氢解反应和异构化反应等。

通常1,4-丁炔二醇加氢过程使用的催化剂分为非金属催化剂如Cu、Ni、Fe、Co和贵金属催化剂如Pd、Pt、Ag、Rh、Au。非金属催化剂价格便宜易得，但反应条件较苛刻，温度，氢气压力要求较高，如工业生产中温度一般在150℃以上，并且副产物绿油等较多，导致催化剂稳定性较差，进一步加剧了生产成本。而贵金属催化剂价格较昂贵，但反应条件比较温和，反应温度压力也不高，常见反应温度在60—100℃，压力在1.5bar左右，其催化选择性好，不会造成后续分离困难和原子经济性差的问题。公开号为106040246A的中国专利公开了一种用于1,4-丁炔二醇半加氢的镍基催化剂及其制备方法，其活性组分为金属镍、金属铜和金属锌，载体为二氧化硅。其催化剂反应温度达150℃，反应压力达2.5Mpa，选择性与转化率均对后续分离造成困难且对反应设备要求较高。

因此，设计一种贵金属用量低且能在较低温度和压力下高效催化1,4-丁炔二醇半加氢的催化剂是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂及其制备方法与应用，本发明的解决方案是：

一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂以贵金属-非贵金属为活性组分，其通式可表达为M1-M2-M2O/S，式中M1代表Pd、Ru、Pt或Au中的一种，M2代表Ni、Cu、Fe或Co中的一种，S代表惰性载体；；所述催化剂组成中M1的重量比为0.1％～1％，M2的重量比为0.5％～10％，余量为载体。

优选地，所述惰性载体为活性炭、炭黑、椰壳炭、二氧化硅、α-氧化铝、碳化硅或SBA-15分子筛中的一种。

一种丁炔二醇半加氢双金属催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将非贵金属前驱盐和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到水和乙醇组成的混合溶剂中、搅拌均匀后使用碱性溶液调节pH值至9～14得混合溶液；

2)往步骤1)制得的混合溶液中加入还原剂搅拌均匀，然后加入惰性载体并继续搅拌得混合物，所得混合物密封后继续搅拌，过滤后，洗涤所得固体，干燥后制得固体粉末；

3)将步骤2)制得的固体粉末加入到含贵金属前驱盐溶液中，搅拌后过滤，所得固体经洗涤干燥后制得固体粉末A；

4)将步骤3)制得的固体粉末A在由氮气和氢气组成的混合气中焙烧即可制得所述丁炔二醇半加氢双金属催化剂。