[发明专利]一种合成2‑丙基‑1‑庚醇的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，涉及一种合成2-丙基-1-庚醇的催化剂。

背景技术

2-丙基庚醇(2-PH)是合成环保型邻苯二甲酸酯类增塑剂的首选原料。增塑剂是塑料添加剂中需求量最大的品种。增塑剂的最大消费领域是软质聚氯乙烯(PVC)产品，其中邻苯二甲酸酯类增塑剂占88％。DOP(邻苯二甲酸二辛脂)和DEHP(邻苯二甲酸二异辛酯)是综合性能优良的通用增塑剂，具有增塑性能好、价格相对低廉的优点。但因为安全问题，从20世纪90年代后期，发达国家DOP的产量和消费量急剧下降。2004-2008年巴斯夫公司在欧洲和美国推出新产品-邻苯二甲酸二(2-丙基)庚酯(DPHP)，在欧美市场得到推广使用。DPHP的挥发性明显低于DOP，表明DPHP可使增塑产品的耐温性等级大大提高，减少因自然接触而导致的人体安全问题。在增塑剂效率方面，其拉伸强度最低，断裂伸长率高，在同类产品中是处于最好水平。DPHP具有优良的低温性能，其低温韧性好于DOP，其光、热及颜色稳定性也好于DOP。DPHP被认为是替代DOP的最佳品种。

目前广泛报道的用于2-丙基-2-庚烯醛加氢制备2-丙基-1-庚醇的催化剂为雷尼镍催化剂效果较优，但是该催化剂价格昂贵，储存和运输存在很大的危险性。庄信万丰催化剂公司的HTC NiO系列的催化剂也可应用于催化2-丙基-2-庚烯醛加氢，据报道，产物中2-丙基-1-庚醇含量在96％左右，但是其原料为2-丙基-1-庚醇与2-丙基-2-庚烯醛混合进料，存在后续分离成本较高的问题。

发明内容

本发明针对现有2-丙基-1-庚醇制备过程中存在的诸多问题，提供了一种合成2-丙基-1-庚醇的催化剂，该催化剂以Ni、Mo、Zn、Cu为活性组分，利用水热合成和混捏法联合制备而成，采用这种催化剂以2-丙基-2-庚烯醛加氢制备2-丙基-1-庚醇，反应物2-丙基-2-庚烯醛转化率大于99％，产物2-丙基-1-庚醇收率在98％以上，纯度99％。

本发明最主要的改进在于提供了一种全新的催化剂，该催化剂包括活性组分和载体，其中所述的载体为γ-Al₂O₃，所述的活性组分为Ni、Mo、Zn、Cu的氧化物，如NiO、MoO₃、ZnO、CuO的形式，其中载体占整个催化剂的20-70wt％，余量为活性组分的金属氧化物，该催化剂利用水热合成和混捏法联合制备而成，具体步骤为：

按照上述组分重量比例将活性组分的金属氧化物前驱体与载体γ-Al₂O₃的前驱体一同添加到带有搅拌的可加热的高压反应釜内，其中活性组分的金属氧化物前驱体中金属氧化物的重量配比为NiO 0-60wt％、MoO₃ 0-40wt％、ZnO0-30wt％、CuO 0-30wt％，；

之后向反应釜内加入反应釜体积60-70％的去离子水，用氨水或氢氧化钠溶液调节体系的pH为6-8，然后将高压釜旋盖拧紧，控制搅拌速度和加热温度(温度为100-180℃，搅拌速度为100-150转/分钟)，对体系搅拌12小时，后停止搅拌，在100-180℃下静置老化8-10h，之后用去离子水趁热过滤洗涤不溶物，除去杂离子，洗涤后的不溶物在100℃下烘干4-6小时；

向上述烘干后产物内添加助剂后，挤条成型，得到催化剂；

其中所采用的助剂用量为：硝酸3-4％，柠檬酸2.5-3.5％，田菁粉3-5％，上述用量为占烘干后产物重量的百分比；

具体挤出过程为：

按上述比例将烘干后的产物与助剂混合后，在孔径为3mm的三叶草型孔板上，挤条成型，然后在室温下晾干，在100-120℃下烘干4小时，之后再在400-550℃下焙烧4h，即可得到成品催化剂；

采用上述比例配比的助剂，可以起到粘结和扩孔的作用，从而提高催化剂与反应物的接触面积，可以更好的发挥其中活性组分在催化反应中的作用；

在制备过程中为了方便添加和节省成本，一般采用的载体γ-Al₂O₃的前驱体优选使用氢氧化铝干胶，只需按照γ-Al₂O₃的用量换算氢氧化铝干胶的用量即可。

同样的道理，在上述的催化剂中，所采用的活性成分金属氧化物是以氧化物对应的前驱体的形式加入的，而这些前驱体一般选自硝酸镍、硫酸镍、碳酸镍、氧化钼、七钼酸铵、硝酸锌、硫酸锌、碳酸锌、硫酸铜、硝酸铜、碳酸铜中的一种或多种混合物，使用时只需按照金属氧化物的用量换算其前驱体的用量即可。