[发明专利]加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法

权利要求书

1.一种加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：以丁、辛醇残液为原料，先经初馏预处理得到初馏分，初馏分经混合预热后进入催化精馏塔中进行催化加氢反应，催化精馏塔中填充单原子钯催化剂，反应产物从催化精馏塔塔釜采出，得到丁辛醇；其中：单原子钯催化剂是以氧化铝为载体，氯化钯为原料，利用光沉积法制备得到的单原子钯催化剂；

单原子钯催化剂的制备方法如下：

（1）在搅拌反应器内放入去离子水，加热至温度为60-82℃，加入硫酸钠溶液，再在搅拌状态下加硫酸铝，当溶液的pH值达到3.5-4.2时停止硫酸铝的进料，将溶液老化；后经过滤、成型、干燥后得到球型Al₂O₃载体；

（2）向球型Al₂O₃载体中加入去离子水和乙二醇溶液，置于超声搅拌机超声搅拌13-17min，形成均匀分散的悬浊液；向悬浊液中加入氯化钯溶液，并打开氙灯光源直接照射一段时间；洗涤离心后放入干燥箱中干燥过夜，得到所述的单原子钯催化剂；

步骤（1）中去离子水和硫酸钠溶液的体积比为8-12：1，老化时间为11-13 h；

骤（2）中：球型Al₂O₃载体、氯化钯、去离子水、乙二醇的摩尔比为1-1.02：1-2：3-4：0.1-0.2；打开氙灯光源直接照射的时间为0.8-1.2 h。

2.根据权利要求1所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：初馏预处理为丁醛塔、丁醇塔和辛烯醛塔三塔连续处理工艺；初馏预处理的操作流程如下：丁、辛醇残液在丁醛塔内通过加热蒸汽与回流的控制，控制丁醛塔的加热温度为85-95℃，回流比为0.5-1.0，分离出高纯度的丁醛，塔底组分进入丁醇塔；丁醇塔内通过蒸汽和回流的控制，控制丁醇塔加热温度为115-125℃，回流比为0.5-1.0，分离出高纯度的丁醇；丁醇塔塔底的组分进入辛烯醛塔分离出部分重组分送入回收罐区，顶端物料进入辛烯醛塔；经过辛烯醛塔的精馏，塔顶得到辛烯醛，塔底组分送入回收罐区；经过三塔连续处理后得到的丁醇作为产物收集，得到的丁醛和辛烯醛混合得到初馏分。

3.根据权利要求2所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：丁醇塔和辛烯醛塔采用减压操作，减压的压力范围为：0.3-0.6 MPa。

4.根据权利要求1所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：丁、辛醇残液的主要成分为：丁醛、辛烯醛、丁醇、辛醇的混合溶液；其中：丁醛的重量分数占11-12%，辛烯醛占28-43%，丁醇占17-25%，辛醇占8-12%。

5.根据权利要求1所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：在开始进行催化加氢反应前，将单原子钯催化剂填充在精馏塔中部，通入H₂反应4-4.2 h，将单原子钯催化剂中的II价钯还原为金属价态。

6.根据权利要求1所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：催化精馏塔的回流比为0.5-1.0；催化精馏塔的底部温度为50-90℃；催化精馏塔的顶部温度为30-70℃；催化精馏塔的顶部的绝对压力为0.04-0.3MPa；底部的绝对压力为0.50-2.0MPa。

7.根据权利要求1-6任一所述的加氢催化剂制备丁辛醇的绿色方法，其特征在于：以初馏分、氢气、氮气按摩尔比为1-1.6：2-2.6：1-1.4的比例经预热至60±5℃后于催化精馏塔中部进料系统进料，催化精馏塔的精馏段中填充单原子钯催化剂，催化剂用量为加入初馏分质量的0.28%-0.32%，反应完成后，丁辛醇组分进入提馏段，经塔釜采出，分离完成后得到高纯度丁辛醇。