[发明专利]一种环己醇脱氢制环己酮催化剂、其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种环己醇脱氢制环己酮催化剂、其制备方法和应用，属于催化剂技术领域。该催化剂包括：ZnAl₂O₄载体，CuO活性组分和ZnO活性组分，La₂O₃助剂。本发明的催化剂制备过程简单，用于环己醇的脱氢反应，催化活性高，环己酮选择性高，稳定性好。

技术领域

本发明属于脱氢催化剂及其制备方法技术领域，具体涉及一种环己醇脱氢制环己酮催化剂及其制备方法。

背景技术

环己酮是生产己内酰胺、己二酸、尼龙66等酰胺类产品的重要中间原料，同时，由于环己酮具有良好的溶解性和低挥发性，还被广泛应用于非酰胺类产品的生产。环己酮脱氢制环己酮因副产物较少，操作简单，收率较高，且比较安全等特点而广泛应用于工业生产。环己醇脱氢制环己酮在热力学上是一个可逆的吸热反应，升高温度有利于环己醇的转化，因此催化剂在高温下的活性、选择性和稳定性是环己醇脱氢催化剂选择的关键因素。

目前脱氢催化剂按照催化剂活性组分不同主要可分为Zn基催化剂和Cu基催化剂。Zn基催化剂特点是转化率较高，反应温度较高，一般为350～400℃，但选择性较差，催化剂寿命短，现在基本被Cu基催化剂所取代。但Cu基催化剂在使用过程中，反应温度升高到280℃以上会加速铜的烧结，活性表面积减少，载体结构发生显著变化，因而降低催化剂的活性，催化剂稳定性差。因此目前的Zn基催化剂和Cu基催化剂均无法在高温下同时保持良好的活性、选择性和稳定性。

因此，从工业应用实际出发，开发在高温下具有良好活性、选择性和稳定性的环己醇脱氢制环己酮催化剂具有现实意义。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足，本发明的目的是开发一种用于环己醇脱氢制环己酮的催化剂及其制备方法，该催化剂在高温下具有良好活性、选择性和稳定性，该制备方法具有制备简单、原料便宜等优势，能够用于环己醇脱氢制环己酮的工业生产。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明的第一方面是提供一种环己醇脱氢制环己酮催化剂，所述催化剂包括：ZnAl₂O₄载体，CuO活性组分和ZnO活性组分，La₂O₃助剂，其中CuO的含量为10～15wt％，ZnO的含量为20-25wt％，La₂O₃助剂的含量为2～5wt％；所述含量计算基准为所述催化剂的质量。

本发明第二方面提供一种环己醇脱氢制环己酮催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

a、将铝源、硅源、田菁粉按100:1:1的质量比置于捏合机中混合，同时均匀滴加酸溶液，物料捏合至可塑状态，然后挤出、切条、干燥、焙烧，得到初级催化剂载体，其成分为Al₂O₃和微量SiO₂，本发明中微量指该物质的质量占混合物总量的百分之一以下；

b、将Zn盐水溶液、Cu盐水溶液和La盐水溶液配制成混合溶液，将步骤a得到初级催化剂载体浸渍于所述混合溶液中；

c、将步骤b得到混合物干燥，焙烧，得到所述催化剂。

优选的，

步骤a中，所述铝源为拟薄水铝石粉，所述硅源为SiO₂粉末，所述酸溶液为硝酸、乙酸中的至少一种，所述干燥过程为室温下自然敞干12h，继而于100℃下干燥10h；