[发明专利]制备1,2-戊二醇的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂，具体涉及一种通过正丁醛和氰化钠合成2-羟基戊酸甲酯加氢制备1、2戊二醇的催化剂。

技术背景

2-羟基戊酸甲酯在气相、氢气条件下，在适宜温度，氢化催化剂上进行反应。实际上所有适于氢化羰基、碳双键的多相催化剂都可以被采用。加氢催化剂可用在固定床、浆态床以及流化床反应器中。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种制备1、2戊二醇的催化剂，采用铜基催化剂，提高产品收率，降低催化剂生产成本，节约资源。

本发明的技术解决方案是：该催化剂含有元素周期表中IB、ⅡB、ⅥB、ⅦB和ⅧB族的一种或多种元素；催化剂根据催化剂活性和选择性的要求，还可以含有一种或多种选自元素周期表中IA、ⅡA、ⅢA、ⅣA和ⅤA族的元素；优选的催化剂是这样的，包含有作为催化剂的活性组份：铜、铬、钴、镍、锌、铼、铑、钙、铱、钯、铁、铂或者这些元素中的多种元素的混合物，以及作为其活性选择性的助剂：钴、钾、锡，特别选择的是含铜加氢催化剂。

作为本方法中的多相催化剂，不仅可以用沉淀型催化剂，而且浸渍型载体催化剂也可以采用。

沉淀型催化剂可以按下法制备：将催化活性组分从它们的盐溶液中，尤其是从它们的硝酸盐和/或醋酸盐的溶液中，通过加入碱金属和/或碱土金属氢氧化物溶液和/或碳酸盐溶液，作为难溶的氢氧化物、氧化物水合物、碱性盐或碳酸盐沉淀出来，得到的沉淀物随后进行过滤、洗涤、干燥并煅烧，通常在250-700℃，尤其在300-500℃煅烧转为相应的氧化物、混合氧化物和/或混合价的氧化物，它们通过用氢或含氢的气体，通常在50-700℃，尤其100-400℃进行处理，还原成相应的金属和/或较低氧化价的氧化物，并且转化成它们的真正的催化活性的形式；适宜的还原剂：甲醛、肼以取代氢，当然最有经济价值还是氢气，在一定还原条件下，反应到不消耗氢气，或生成水量不变为原则。

载体型催化剂制备：采用载体直接浸渍活性组份，或者把活性组分与载体同时从相关的盐溶液中沉淀出来；合适的载体材料为：铝和钛的氧化物、锌氧化物、二氧化锆、二氧化硅、高岭石、硅酸镁、硅酸铝、沸石，也可以使用这些载体材料的混合物；将干燥过的沉淀物在煅烧以前与成型助剂石墨、滑石或硬脂酸、和/或与发泡剂纤维素、甲基纤维素、淀粉、蜡、石蜡和/或聚亚烷基二醇进行碾和，压制或挤出催化剂的成品形状园柱形、球形、环形、条状。

在本发明中，采用如下的加氢催化剂，它含有沉积在一种载体材料上的能催化加氢的金属或金属化合物，通常如下这种载体催化剂特别适用于本发明的方法，在载体催化剂中，活性组分通过浸渍法上去的；催化活性组分被涂到载体上的方式通常不是关键性的，可以用各种方式方法来达到；活性组分金属通过如下方法负载到一种载体材料上去：通过相关元素的盐或氧化物的溶液或悬浮液进行浸渍，然后干燥和随后借用一种还原剂氢、含氢的气体或肼，最好用含氢的气体，将金属化合物还原成相应的金属或较低氧化价的化合物，沉积在载体材料上的金属化合物的还原反应可以在与前面关于沉淀催化剂所描述的相同条件下进行；将活性组分涂到载体上去的另一种可能方法是：载体用易分解的盐溶液进行浸渍：用硝酸盐或容易热分解的配合物，即羰基或氢化物配合物溶液浸渍载体，加热制得的浸渍载体到300-600℃使吸收的金属化合物进行热分解；该热分解优选在保护气体覆盖下进行，合适的保护气体是氮气、二氧化碳、氢气或惰性气体；此外，催化活性金属也可通过蒸发或火焰喷涂被沉积到催化剂载体上去，在这种情况下，作为载体材料可以用金属线网或金属箔。

本发明的这些载体化催化剂中的催化活性金属的含量，原则上讲，对于本发明所述方法的成功不是关键性的；对于本领域技术人员来讲，载体催化剂具有较高的催化活性金属含量，比起较低含量时产生较高的时空转化率；通常载体催化剂的催化活性金属占催化剂总量的0.01-85wt%，优选0.1-40wt%的载体化催化剂；由于这些含量数据涉及包括载体的总催化剂，不同的载体物质具有不同的比重和比表面积，因此实际值会高于或低于所述值，但这并不损害通过本发明方法得到的结果；当然若需要，可将多种催化活性金属涂于相应的载体物质上；同时，通过描述于DE-A2,519,817,EP-A1,477,219和EP-A285，420中的方法将活性金属涂于载体上；在上述文献中所述的催化剂中，催化活性金属以合金形式存在，所述合金通过在将所述盐或配合物经浸渍沉积于载体上后对上述金属的盐或配合物进行热处理或还原制备。

沉淀催化剂和载体催化剂的活化，在反应混合物中通过存在于其中的氢气现场进行；然而，这些催化剂优选在使用前单独活化。