[发明专利]一种类水滑石基镁钛铝复合氧化物催化剂及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种类水滑石基镁钛铝复合氧化物MgTiAlO_X催化剂的制备及其应用，主要是在酮加氢还原制备相应的醇类化合物(如环己醇、α-苯乙醇等)中的应用。

(二)背景技术

醇类化合物如环己醇、仲辛醇、α-苯乙醇、α，β-不饱和醇等都是重要的化工原料，广泛应用于洗涤剂、表面活性剂、合成香料、医药和精细化工中间体等。合成上述醇的有效途径之一是由相应的酮加氢还原；但酮是一类比较稳定的化合物，通常情况下，很难加氢生成相应的醇，必须在催化剂存在下，降低其活化能，才能进行反应。所以制备一种高效的催化剂成为研究的热点，也具有广泛的市场前景。

例如将苯乙酮加氢还原为α-苯乙醇的方法为本领域已知技术。已知这类方法通常用四氢化锂、硼氢化钠或异丙醇铝还原制备α-苯乙醇，固然可以得到高收率的不饱和醇，但是产物与还原剂、溶剂、催化剂等的分离困难，产品的后处理较麻烦，产生的废物也很多，容易引起环境污染。如果采用多相催化加氢的方法则可实现产物有效分离，而溶剂仅需简单蒸馏或减压蒸馏即可实现与反应物分离，可极大地降低反应成本。在已知的催化剂中，通常包括在高温高压下，使苯乙酮与氢气接触，从而将苯乙酮加氢还原为对应的α-苯乙醇，所述催化剂含有选自周期表系统中的I A族、II B族、VI族及VIII族的一种或多种金属，如1991年CRCHandbook of Chemistry and Physics第72版第1-11页所定义。例如：①.EP-A-0714877中描述一种含有至少一种碱金属碳酸盐和至少一种碱土金属化合物的以铜为主的催化剂。该催化剂在使用前用氢气还原，在低温下催化剂的活性受到限制，因此可能的产率也受到限制，而在高温下催化剂的活性会提高，但也会使生成的α-苯乙醇脱水成苯乙烯，因此降低了反应的选择性。②.CN 1557545A(04.12.29)描述了一种含镍和硼的非晶态合金催化剂，但是该催化剂的制备比较复杂，反应的压力也较高。

此外在酮加氢还原的报道中还有：第一类，铜基催化剂，①.CN 90108584(9110.09)描述了一种以椰子油和棕榈油为原料，进行中压加氢制备醇类的催化剂其制备过程。其催化剂为Cu-Cr-Zn三元氧化物或复合氧化物，采用共沉淀法制备，采用氢气作为还原剂，所需压力(8MP)和温度(230-300℃)较高。②.WO95/198844(95.7.27)(CN94190945)描述了一种含铜加氢催化剂的制备方法，包括用氢气和惰性气体的混合气，在溶剂流中液相二阶段还原含铜加氢反应催化剂的成型母体，在固定床连续反应系统中，用此催化剂可以经酮类加氢制得醇类化合物。③.CN1279127A(01.01.10)描述了一种以仲辛酮为原料，对其进行加氢制备仲辛醇的反应，其催化剂为Cu-Mg-Zn-Al复合氧化物，采用共沉淀法制备，采用氢气作为还原剂，所需压力(1-4MP)和温度(150-300℃)较高。这类催化剂在反应前都须将活性组分还原，而且反应时，所需的温度和压力都较高。第二类，贵金属元素催化剂，①.文献Microporous and MesoporousMaterials 44-45(2001)477-482报道了一种Pt-Sn/MCM-41催化剂的制备方法，及其对不饱和酮/醛类化合物加氢的应用，表现出较高的活性和选择性。②.US Pat.4,459,419(July 10，1984)描述了一种负载在分子筛上的钌催化剂含(钌1-2％)的制备方法及其对有机酮或醛类化合物加氢的应用，其中例举了糠醇液相加氢制四氢糠醇的应用效果。虽然这一类催化剂对所需醇加氢反应的活性和选择性较好，但采用氢气作为还原剂，反应采用的压力相对较高，而且由于使用了贵金属元素，催化剂的制备成本太高。③.US Pat.4,182,721(Jan.8，1980)描述了一种钼改性的骨架镍催化剂(含镍约3-5％)的制备方法及其对有机酮或醛类化合物加氢反应的应用，其中例举糠醛液相加氢制糠醇和四氢糠醇的应用效果。虽然这一催化剂的方法条件缓和，但反应产物的选择性低，产物分离和提纯较为困难。