[发明专利]一种铜基苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法及其用途

说明书

本发明提供一种苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法，其特征是将催化剂原粉，硅溶胶，去离子水，助挤剂和扩孔剂以一定比例捏合成塑性体，然后再进行挤条、干燥、焙烧后制备成条形催化剂。扩孔剂的加入可以明显改善催化剂的孔道结构，有利于苯乙酮加氢生成的苯乙醇快速从催化剂孔道内扩散出来，减少苯乙醇在催化剂表面的停留时间，有效减少了副产物乙苯的生成；同时也可以将催化加氢放出的热量迅速移走，有效避免了铜纳米颗粒的团聚，有利于提高催化剂的寿命。

技术领域

本发明涉及催化剂成型方法，尤其涉及一种铜基苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法及其在苯乙酮加氢制备苯乙醇中的用途。

背景技术

苯乙酮是乙苯、丙烯共氧化生产苯乙烯和环氧丙烷工艺过程中的副产物，通过将苯乙酮加氢和苯乙醇脱水两个反应可以将副产物苯乙酮转化为主产物苯乙烯。因此，将苯乙酮选择性加氢生成苯乙醇的过程极具经济价值。苯乙酮是具有多种不饱和官能团的化合物，分子中既有苯环又有羰基，在加氢过程中可能的产物有苯乙醇、环己基甲基酮和1-环己基乙醇以及生成的苯乙醇进一步发生氢解反应产生笨乙苯。虽然从热力学上分析羰基加氢比苯环加氢容易，但要想高选择性的获得有工业价值的苯乙醇也并非易事。

铜基催化剂是苯乙酮加氢制备a-苯乙醇的优良催化剂，可以有效避免苯环上不饱和键的加氢，但是仍然存在苯乙醇过度加氢为乙苯以及铜纳米颗粒高温易于团聚的问题。故我们需要提高催化剂的孔径，来提高催化剂的传质、传热速率，达到减少苯乙醇在催化剂表面的氢解和降低铜纳米颗粒团聚的目的。

发明内容

本发明的意义在于加入扩孔剂可以提高催化剂的孔径，从而提高了反应原料、反应产物及热量在催化剂内的传递速度，最终提高了催化剂的选择性和寿命。

本发明所解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

一种铜基苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法，其制备步骤如下：a.催化剂原粉、助挤剂和扩孔剂以一定比例加入捏合装置中混合均匀；b.加入一定量的硅溶胶和去离子水捏合成湿的塑性体；c.将步骤b制备的塑性体在挤条机中挤出成型；d.将步骤c得到的条状催化剂塑性体在干燥设备中干燥；e将步骤d得到的催化剂焙烧后得到铜基苯乙酮加氢催化剂成品；f.将步骤e中成型后的铜基苯乙酮加氢催化剂于氢气氛围下还原。

优选地：助挤剂是田菁粉，其含量为催化剂原粉质量的1％-10％。

优选地：扩孔剂是聚乙二醇、炭黑、活性炭纤维、干淀粉中的一种，其含量为催化剂原粉质量的1％-20％。

优选地：硅溶胶为碱性或中性硅溶胶，加入的硅溶胶中二氧化硅的含量占催化剂原粉质量的10％-30％。

优选地：捏合好的塑性体在挤条机上的挤出形状为条形，得到湿的条状催化剂，其直径为1mm-5mm。

优选地：将湿的条状催化剂在100℃-120℃的干燥空气中干燥5h-24h，得到干燥过的催化剂。

优选地：干燥过的催化剂在空气氛围中于350℃-650℃焙烧1h-6h。

优选地：所述铜基苯乙酮加氢催化剂于氢气氛围下还原的条件为：称取一定量的催化剂装于固定床反应器中，先在氮气氛围下加热到170℃，然后转换为氢气和氮气混合气体继续升温到180℃-240℃还原3h-15h。

本发明还提供了一种铜基苯乙酮加氢催化剂，利用上述铜基苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法制备得到。在催化剂挤条成型时引入扩孔剂以改善催化剂的孔道结构。助挤剂加入量为催化剂原粉质量的1％-10％，扩孔剂加入量为催化剂原粉质量的1％-20％，硅溶胶加入量为催化剂原粉质量的10％-30％。

本发明还提供了上述一种铜基苯乙酮加氢催化剂的挤条成型方法得到的催化剂在苯乙酮加氢制备苯乙醇中的用途，将装有还原后的催化剂的反应器的压力升高到1MPa-4MPa，温度加热到30℃-150℃，在空速为0.1-20的条件下进行苯乙酮加氢反应得到苯乙醇。