[发明专利]一种糠醛液相加氢制糠醇的催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及糠醇制备领域，更进一步说，是涉及一种糠醛液相加氢制糠醇的催化剂及制备方法。

背景技术

糠醇是一种重要的化工原料，糠醇经水解可制得乙酞丙酸，是营养药物果糖酸钙的中间体；以糠醇为原料可制取性能较好的呋喃型树脂、糠醇-脲醛树脂及酚醛树脂等；糠醇又是呋喃树脂、清漆、颜料的良好溶剂和火箭燃料；此外，糠醇在合成纤维、橡胶、农药和铸造工业中也有广泛应用。

目前糠醇的生产工艺可分为液相加氢工艺和气相加氢工艺两种。糠醛液相加氢生产糠醇的催化剂主要分为铜铬系和铜硅系两类，二者相比，前者活性和选择性均较好，分离较容易，但价格较高，导致两种催化剂在生产中的总使用量基本持平。上述两种催化剂的缺点是使用一次后即废弃，造成催化剂的严重浪费。

德国专利DE3425758报道的CuO/Cr₂O₃和Cu/SiO₂两部分催化剂混合催化糠醛液相加氢，反应温度150-300℃，反应压力2-10MPa，催化剂分为两部分，增加了制备过程的难度。中国专利ZL01141837.0报道了添加第金属镍Cu-Cr催化剂，采用共沉淀法制备，糠醛液相加氢条件为180-200℃和3.5-5.0MPa氢压，催化剂不能循环使用。中国专利ZL02140489.5和ZL200410012190.5分别披露了添加第Ⅷ族贵金属Pt和Pd的Cu-Cr催化剂，这两种催化剂活性较好，但价格昂贵，而且也不能循环使用。

中国专利ZL201210053574.6公开了一种含有钼、钨、铁、钴和镍中的一种或几种元素的骨架铜催化剂。虽然该催化剂可连续套用，但该催化剂在制备过程中，需要大量的铜金属，增加了催化剂的费用；另外该催化剂在糠醛液相加氢生产糠醇中添加量高，其用量占糠醛量的2～8(wt）%。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种糠醛液相加氢制糠醇的催化剂及制备方法。本发明的催化剂克服了现有技术的缺点，具有糠醇活性和选择性高，价格低廉，可连续套用的特点。

由于现有Cu-Cr催化剂的容易失活，寿命短，导致催化剂不能循环使用。一般情况下，在工业催化剂的正常运作中，催化剂的失活是一个不可避免的现象。催化剂的失活并不完全专指失活期催化剂的活性完全丧失，更多地为在稳定期催化剂的活性或者选择性在使用过程中的逐步降低。催化剂的失活是一个复杂的物理和化学过程。通常，失活的原因可以分为以下三个方面：催化剂积碳等造成的活性中心覆盖和孔道堵塞、催化剂的中毒、催化剂热失活和烧结，其中积碳造成的失活是催化剂失活的常见原因之一。对于金属催化剂，尽管催化的反应有别，形成积碳的机理、数量和速率不一样，但是随着积碳的增加，催化剂的比表面积、孔径和表面活性中心等都会下降，当积碳累计一定程度时催化剂失活，此时催化剂再生或者更换成为了必要。本发明从催化剂的原料配方以及制备方法两方面着手，开发出了一种可减低催化剂积碳速率、延长催化剂寿命的新型糠醛液相加氢催化剂。

本发明的目的之一是提供一种糠醛液相加氢制糠醇的催化剂。

包括：

CuO，Cr₂O₃和La₂O₃；

CuO/Cr₂O₃的摩尔比为1.8～2.4；

CuO/La₂O₃的摩尔比为60～160。

本发明的目的之二是提供一种糠醛液相加氢制糠醇的催化剂的制备方法。

所述组分按所述用量通过共沉淀法制备所述催化剂。

包括以下步骤：

（1）氧化铜，氧化铬，氧化镧的前体混溶于水中得到混合溶液；

（2）在25-40℃的条件下，再用碱溶液和混合溶液并流加入到反应釜内，控制pH值为5-8，搅拌至有沉淀物生成；

（3）将步骤（2）的沉淀物经过滤，干燥，焙烧后制得所述催化剂。

所述碱溶液为氨水和/或碳酸铵溶液。

步骤（3）中的干燥焙烧可采用本领域通常的工艺条件，本发明中，可有选：干燥温度为100-120℃，干燥时间10～20小时；焙烧温度为350～400℃，焙烧时间为2～6小时。