[发明专利]一种钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂及制备方法和应用，该方法以异丙苯的氧化液为原料，钯负载的模板剂改性镁铝水滑石Pd/MgAl‑LDO为催化剂，控制反应体系压力为0.2～2.0MPa，反应温度为35～75℃，氢气与CHP原料液体积比为240，液时体积空速为4～8h^‑1，采用固定床反应器催化CHP液相加氢反应。本发明的钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂不仅平均孔径大，分散性能较好，且存在丰富的还原性位点有效增强了催化加氢反应性能；同时反应条件温和，制备方法简单，可操作性强；采用其催化CHP液相加氢合成二甲基卞醇，CHP转化率较高，且二甲基卞醇的收率较好。

技术领域

本发明属于一种催化剂，具体涉及一种钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂及制备方法，并将其用于加氢催化合成二甲基卞醇。

背景技术

二甲基卞醇(CA)不仅是作为合成过氧化二异丙苯(DCP)的重要组成，更是一种被工业广泛应用的精细化工原料。状态为白色棱柱状结晶体，并伴有玫瑰香气，可用于调制香精、香料、化妆品等。国内外有关报道CA的合成工艺方法有很多，比如用水溶性硫化物等无机还原剂还原过氧化氢异丙苯(CHP)制备；在重金属及强碱催化剂下，分解CHP制备；电解还原法制备；催化加氢法制备。然而经大量实验研究发现前4种方法普遍存在着以下问题：Na₂S及Na₂SO₃还原法还原CHP制备二甲基卞醇的选择性虽高，但该工艺会生成大量硫酸盐废水，污染环境，因此该种无机盐还原法已是被遭遇淘汰的落后工艺；利用强碱或重金属催化分解CHP制备二甲基卞醇的工艺不仅对设备腐蚀严重且污染环境，并且此种方法在生成目标产物二甲基卞醇的同时还会有大量的副产物苯乙酮的生成；电解还原技术由于反应极其缓慢，且耗电量大，因此无法实现工业化生产。综上分析，加氢法催化CHP生产二甲基卞醇的工艺不仅反应简单易操作，而且生成物中无副反应的产生，符合绿色化生产的标准，因此是有望替代现有的无机物还原CHP制备CA的有效工艺。

CN102040482A公开了一种以氧化铝或氧化硅为载体的多相金属负载型催化剂催化CHP加氢制CA的方法，该催化剂包括以下组分：0.1～2.0％选自Pd金属或氧化物的混合物；0.1～5.0％选自Sn、Pb、In的金属或氧化物中至少一种；0.1～10.0％选自Na、K、Cs、Mg、Ca或Ba的金属或氧化物中至少一种；85.0～99.7％选自氧化铝或氧化硅。该方法很好的改善了Pd催化剂稳定性差的问题，并且能够保持很好的活性，但是该催化剂制备方法繁琐限制了工业化生产。CN102641734A公开了一种负载型贵金属多组分合金催化剂应用于CHP加氢还原制备CA的方法，所用催化剂为：以两种或多种Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au或Os金属作为活性组分；活性氧化铝或活性炭为载体。该方法不仅稳定性好，而且对CA有着很好的选择性，但是此方法选取两种贵金属掺杂，带来了高原料成本等问题。

综上所述，针对催化过氧化氢异丙苯液相加氢反应。开发具有制备简单，成本相对较低，高活性与高稳定性相结合的环境友好型催化体系，具有极大的工业价值与应用前景。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种用于制备还原性位点丰富，平均孔径大，活性高且稳定性好的钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂的制备方法；本发明的第二目的在于提供一种上述方法制备得到的催化剂；本发明的第三目的在于提供上述制备的催化剂在催化CHP液相加氢合成CA反应中的应用。

技术方案：本发明的一种钯负载的模板剂改性镁铝水滑石催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)以铝和镁的硝酸盐配制硝酸盐水溶液，并与P123溶液混合搅拌得到反应溶液；

(2)在反应溶液中逐步滴加沉淀剂进行共沉淀反应，反应结束后将悬浮液转入水热合成釜中晶化，将晶化后的悬浮液进行抽滤、洗涤、干燥和煅烧处理，制得模板剂改性的镁铝水滑石复合金属氧化物MgAl-LDO；