[发明专利]一种采用镍基多相催化剂用于醛类加氢制醇类反应的方法

说明书

本发明属于多相催化反应工艺领域，具体涉及一种采用镍基多相催化剂用于醛类加氢制醇类反应的方法。一种用于醛类加氢制醇类反应的方法，其特征在于，所述方法采用镍基多相催化剂，其主要组分为Ni、Mg、Na、选择性改进剂以及经过氨处理的载体材料，所述选择性改进剂选自Co、Ca、Sr、Ba金属元素中的一种,所述经过氨处理的载体材料选自经过氨处理的氧化铝、二氧化硅、硅藻土中的一种，所述方法包括在所述镍基多相催化剂存在下使醛类原料与氢气在反应器中进行所述醛类加氢反应。该方法使用新型镍基多相催化剂，反应工艺及装置简单，降低了醇类产品后续纯化分离成本，有效提高了醛类加氢生产醇类反应过程的经济效益，具有广阔的工艺应用前景。

技术领域

本发明属于多相催化反应工艺领域，具体涉及一种采用镍基多相催化剂用于醛类加氢制醇类反应的方法。

背景技术

醛催化加氢制备醇的反应，是实验室以及工业生产中有机化学合成最重要的一类催化反应，通过气态氢气和多相催化剂，将醛类原料制备成醇类产品。我国在催化加氢技术方面也取得了一些突破，这些技术不仅在石油的进一步加工处理有重要的作用，在精细化工中的应用也越来越广泛。然而，很多催化加氢的生产工艺，依然沿用五六十年代较落后的技术，这与发达国家有很大的差距。催化加氢技术的改造，核心是改善催化剂的架构。催化剂的好坏关系着整个反应效能的好坏，好的催化剂可以在较低能耗、少污染、安全、可靠的条件下实现工艺的进程。

醛加氢反应对原料醛转化率和产物醇选择性要求较高，为减少返回反应器进行二次加氢的醛的量和副反应产生的酯类、醚类等杂质的量，提高目的产品醇类的收率，醛加氢催化剂必须有较高的加氢活性和加氢选择性，一般要求原料醛转化率不小于98％，产品醇选择性不小于98％。

镍基催化剂以其加氢活性高、温度低、操作能耗少的特点，在醛类加氢领域得到了广泛的应用。早期的高压法制备丁辛醇的工艺中Ni系催化剂多用于液相加氢，其操作压力较高，随着化学工业的发展，在1990年前后先后开发了一系列以Ni为主要活性组分的醛类中压加氢催化剂。

很多高校、科研院所和公司等对醛类加氢催化剂进行过研究。德国Hoechst公司专利EP421196介绍的Ni系Ni-ZrO/SiO₂醛类加氢催化剂，该公司另外一专利CN1045548C中介绍的Ni系醛类加氢催化剂，是采用碱土金属Mg作为助剂，可用于丙醛加氢制正丙醇反应，其加氢产物中含0.7％未转化的醛和少量副产物。德国BASF专利DE43100538中介绍的Ni系醛类加氢催化剂，除加入了Cu之外，还加入了第三组分Zr和第四组分Mo。德国Huels公司专利EP394842中提到的Ni系醛加氢催化剂，除加入了Cu作为第一助剂，又加入了Cr作为第二助剂。俄罗斯Gurevich Gs专利EP326674介绍了两步法生产丁辛醇工艺及催化剂，其Ni系液相加氢精制催化剂中加入Cr作为助剂。CN100590108C中所述丙醛加氢是在铜锌系催化剂上进行气相加氢，所述的铜锌系催化剂的主要重量组成为氧化铜29.4％-50％、氧化锌49.4％-70％，而在CN100564338C中指出，采用该项催化剂加氢的粗产物中含有0.3％-4％的丙酸丙酯副产物。

上述专利中所提供的醛加氢合成醇的方法具有通用性，其缺点在于醛加氢的低温反应活性不理想，或是醛加氢制备产物醇时会生成酯类和醚类等副产物。醛类加氢催化剂需要具有优异的低温反应活性，反应温度高容易导致原料醛聚合和醇醛缩聚反应的发生，降低产物醇选择性且易造成工业生产装置的管路堵塞等问题。醛加氢反应中虽副产物酯类和醚类数量较少，但在生产过程中涉及主产品醇的精馏，尤其对于醚类副产物，将醚类产品从醇类主产品中分离是十分困难的，所需的设备投入和能耗较大。醛加氢制备醇的反应具有优异的低温活性和产品醇选择性是十分重要的。因此，本专利使用新型镍基多相催化剂，反应工艺及装置简单，催化剂具有优异的低温活性以及产物醇选择性，降低了醇类产品后续纯化分离成本，有效提高了醛类加氢生产醇类反应过程的经济效益，具有广阔的工业应用前景。

发明内容