[发明专利]顺酐常压气相加氢制备γ-丁内酯的催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种顺酐常压气相加氢制备γ-丁内酯的催化剂，其特征在于所述催化剂由CuO、ZnO、Al₂O₃和活性炭组成，各组分的重量百分比含量为：CuO10～40％，ZnO10～40％，Al₂O₃10～40％，活性炭1～25％。

2.根据权利要求1所述的顺酐常压气相加氢制备γ-丁内酯的催化剂，其特征在于所述各组分的重量百分比含量为：CuO15～35％，ZnO15～35％，Al₂O₃15～35％，活性炭2～10％。

3.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法，采用悬浮共沉淀法，将活性炭悬浮在去离子水中，加入Cu、Zn和Al的硝酸盐，其中Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O和活性炭重量比为Cu(NO₃)₂·3H₂O∶Zn(NO₃)₂·6H₂O∶Al(NO₃)₃·9H₂O∶活性炭＝35～45∶35～45∶45～55∶1.5～12；在60～80℃下搅拌1～4h，然后加入沉淀剂，控制沉淀温度在60～80℃，控制溶液pH值为6～8，沉淀过程结束后，陈化12～24h，然后过滤、洗涤，在80～130℃下干燥8～12h，在300～400℃下焙烧3～4h，压片成型，破碎。

4.根据权利要求3所述的催化剂制备方法，其特征在于所述活性炭为100～200目。

5.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于所述沉淀剂为Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、K₂CO₃、KHCO₃、KOH、(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃、氨水中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于所述沉淀剂为Na₂CO₃。

7.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于所述催化剂破碎至20～40目颗粒大小。

8.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于所述Cu(NO₃)₂·3H₂O∶Zn(NO₃)₂·6H₂O∶Al(NO₃)₃·9H₂O∶活性炭＝40∶40∶50∶1.5～12。

9.一种权利要求1所述的催化剂催化氢化顺酐制备γ-丁内酯的应用，包括顺酐蒸汽和氢气混合后，气相物料通过装有催化剂的固定床的步骤，其特征在于所述催化反应条件为：反应温度270～300℃，反应压力0.1～0.15MPa，顺酐液时空速0.1～0.5h^-1，氢气和顺酐摩尔比20∶1～200∶1。

10.根据权利要求9所述的催化剂催化氢化顺酐制备γ-丁内酯的应用，其特征在于，所述催化反应前还包括催化剂的活化步骤，采用氮气稀释的氢气对催化剂进行活化，在0.1～0.5MPa压力下，于270～300℃在固定床反应器内进行原位还原，直到反应器出口端无水蒸汽为止。