[发明专利]一种Ni基负载型催化剂在丙三醇氢解过程中的应用

说明书

技术领域

本发明为丙三醇氢解制1，2-丙二醇和乙二醇的反应，具体地说是一种 Ni基负载型催化剂在丙三醇氢解过程中的应用。

背景技术

1，2-丙二醇(简称1，2-PDO)是一种非常重要的化工原料，主要用 于生产不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等的中间体，由于其粘性和吸 湿性好且又无毒，具有优良的杀菌性、湿润性、溶解性，在食品、医药、 化妆品和其他卫生制品领域被广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。 近几年，对1，2-丙二醇的需求量日益增加。并且，随着不饱和聚酯树脂生 产的快速发展，其需求量还会进一步增大。

目前1，2-丙二醇主要采用环氧丙烷直接水合法制备，由于环氧丙烷的 制备是以丙烯为原料，大量生产主要依赖石油资源的消耗，此外，在环氧 丙烷直接水合法中，通常采用硫酸做催化剂，对环境造成严重的污染。因 此，开发非石油路线、新型环境友好的1，2-丙二醇制备工艺以替代环氧丙 烷为原料的石油化工路线，具有重要的意义和良好的工业应用前景。

乙二醇是一种重要的能源液体燃料或高附加值的精细化工原料，在化工 生产和日常生活中有着十分广泛的应用。它是聚酯纤维、防冻剂、不饱和 聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等主要原料，还可 用于香料的溶剂、润湿剂、防冻剂以及热导体等。全球乙二醇年需求量以 6％～7％的速度增长，国内外生产乙二醇的方法主要是环氧乙烷直接水合 法，原料乙烯成本高，能耗大，设备易腐蚀和环境污染严重。

丙三醇是生物柴油生产过程的副产物，产量为生物柴油的10％左右。随 着生物柴油产量的增加，作为副产物的丙三醇的产量也将会大幅度增加。 利用丙三醇催化氢解生成1，2-丙二醇和乙二醇，该法不仅可以提高生物柴 油生产过程的经济性，且原料是可再生资源。因此，丙三醇的氢解是一条 绿色环保的制备1，2-丙二醇和乙二醇的技术路线。

近年来，有关丙三醇氢解制备1，2-丙二醇和乙二醇的研究已有较多 报道。但反应条件比较苛刻，一般需要在高压(20～30MPa)条件下进行， 如专利DE 4 302 464、US 5 214 219、US5 616 817。有的产物的收率比较低， 如专利US 4 642 394，采用含钨和第VIII族金属的均相催化剂，在1.4～ 68.9MPa，100～200℃条件下，有机碱为溶剂，进行丙三醇加氢裂解反应， 1，2-丙二醇的收率不超过20％。还有的采用贵金属作催化剂，价格昂贵， 如专利US 5 266 181、US 6 080 898。所以开发一种高效的非贵金属催化剂， 使丙三醇在温和的加氢条件下高选择性的制备1，2-丙二醇和乙二醇，是 具有重要意义和挑战性的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ni基负载型催化剂在丙三醇氢解过程中的 应用，采用非贵金属催化剂，其制备方法简单，具有较高的催化活性。以 丙三醇水溶液为原料，且在相对温和的反应条件下，对1，2-丙二醇和乙二 醇有较高的选择性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种Ni基负载型催化剂在丙三醇氢解过程中的应用，催化剂是以Ni 为主要活性组分，采用的多孔载体为硅铝分子筛、介孔分子筛或磷铝分子 筛，活性组分镍在催化剂中的含量为1～25wt％；将该催化剂用于丙三醇氢 解反应制备1，2-丙二醇和乙二醇，可实现丙三醇的高活性高选择性加氢 裂解。

所述硅铝分子筛为具有十二元环孔道结构的β分子筛、X型分子筛、Y 型分子筛或丝光沸石，或者具有十元环孔道结构的ZSM-5、ZSM-22或 ZSM-23，或者A型分子筛；所述介孔分子筛为MCM-41或SBA-15；所述 磷铝分子筛为SAPO-11；最好是具有八面沸石笼、十二元环结构的X或Y 型分子筛；

载体可为H型、Na型、或者是H型和Na型的混合物；

所述催化剂中还添加有硼元素作为助剂，其中硼与镍的摩尔比为1.0～ 10.0；

所述催化剂采用浸渍的方法制备，优选等体积浸渍；

1)按比例称取可溶性镍盐溶液浸渍多孔载体，于100～130℃烘干；

2)催化剂的活化：

A.采用氢气还原活化：于450～750℃，在氢气气氛中还原4～7小时， 制得负载型催化剂；