[发明专利]含羰基或羟基化合物催化脱氧制备烷烃类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种用于含羰基或羟基的化合物催化脱氧制备烷烃类化合物的方法，所述方法包括在负载型金属催化剂存在下，使含羰基或羟基的化合物与H₂进行加氢脱氧反应，得到烷烃类化合物，包括以下步骤：含羰基或羟基的化合物在负载型金属催化剂的催化作用下，与H₂进行加氢脱氧反应，得到烷烃类化合物，其中所述负载型金属催化剂由载体和负载于所述载体上的活性金属组成，所述加氢脱氧反应在100～230℃的温度和0.1～10MPa的H₂压力下进行。通过本发明的方法，可以在温和反应条件下以高转化率和高选择性由含羰基或羟基的化合物催化脱氧制得烷烃类化合物，同时催化剂可以循环使用，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及化合物制备技术领域，尤其涉及一种用于含羰基或羟基的化合物催化脱氧制备烷烃类化合物的方法。

背景技术

烷烃类化合物化学性质稳定，常用作溶剂、有机合成原料和燃料，在有机合成、化工工业和能源领域具有广泛的应用。在工业应用上，对含羰基或羟基的化合物如醛、酮、酸、酯或醇加氢脱氧制备相应的烷烃是常见并且重要的一项技术。例如原料硬脂酸是自然界广泛存在的一种脂肪酸，几乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸，而十七烷和十八烷作为长链烷烃，是重要的化工原料和能源物资，将硬脂酸高效地转化为生物柴油具有重大的能源战略意义。

CN104722329A公开了一种生物油脂催化加氢制备烷烃的催化剂，其中的催化剂通过将10％～50％重量的活性金属Ni、Mo、Co或W负载到由碱金属、碱土金属、稀土金属改性的Al₂O₃或分子筛构成的载体上获得。然而，该申请中的催化加氢反应需要在高温(250～450℃)以及特定的氢油比和空速下进行；尽管其中的催化剂活性金属使用的是非贵金属，但是所述催化剂用于其载体改性的金属中仍然主要使用了稀土金属如Ce、La等，同时该催化剂用于制备烷烃的反应活性较差，例如产物选择性仅在80％左右，而且完全没有提及其循环使用性能。

另外，CN107325835A公开了一种水热法转化油脂或其水解产物高级脂肪酸为长链烷烃的方法，其中使用的催化剂为金属粉末，使得反应后催化剂无法循环利用；同时其中的反应需要在约300℃的高温下进行，反应条件苛刻。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供反应条件温和且反应后催化剂通过简单后处理可以再次循环利用的用于含羰基或羟基的化合物催化脱氧制备烷烃类化合物的新方法。

本发明提供了一种用于含羰基或羟基的化合物催化脱氧制备烷烃类化合物的方法，所述方法包括在负载型金属催化剂存在下，使含羰基或羟基的化合物与H₂进行加氢脱氧反应，得到烷烃类化合物，

其中，所述负载型金属催化剂由载体和负载于所述载体上的活性金属组成，所述载体选自La₂O₃、ZrO₂·Al₂O₃、ZrO₂·La₂O₃、ZrO₂·CeO₂、ZrO₂·Pr₆O₁₁、ZrO₂·Nd₂O3、ZrO₂·Yb₂O₃、ZrO₂·V₂O₅、ZrO₂·ZnO₂、ZrO₂·Nb₂O₅、ZrO₂·MoO₃或ZrO₂·MgO，所述活性金属是选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt中的一种或多种，并且所述加氢脱氧反应在100～230℃的温度和0.1～10MPa的H₂压力下进行。