[发明专利]用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂

说明书

本发明涉及用于制备1,4‑环己烷二甲醇的催化剂，解决现有技术中1,4‑环己烷二甲酸加氢制备1,4‑环己烷二甲醇时1,4‑环己烷二甲醇收率不高的问题。用于制备1,4‑环己烷二甲醇的催化剂，包括载体、活性组分和助催化剂，所述载体为活性炭，活性组分为Ru和Pt，所述助催化剂选自Mn和Zn中至少一种的技术方案，可用于生产1,4‑环己烷二甲醇的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂，其制备方法以及1,4-环己烷二甲醇的合成方法。

背景技术

1,4-环己烷二甲醇(简称CHDM)是生产聚酯树脂的重要有机化工原料，由它替代乙二醇或其它多元醇生产的聚酯树脂具有良好的热稳定性和热塑性，能在较高的温度下保持稳定的物理性质和电性能，而由这类树脂制得的产品则具有良好的耐化学性和耐环境性。目前工业化生产1,4-环己烷二甲醇的工艺主要以对苯二甲酸二甲酯为原料，先苯环加氢制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯，再通过酯加氢反应制备1,4-环己烷二甲醇。由于对苯二甲酸(PTA)价格相对较低且来源丰富，因此近几年出现了以对苯二甲酸为原料制备1,4-环己烷二甲醇的趋势。其过程通常也需经过两步反应，首先是苯环选择加氢生产1,4-环己烷二甲酸，然后1,4-环己烷二甲酸再加氢生成1,4-环己烷二甲醇。考虑到两步法工艺的复杂性，也有很多研究者进行了对苯二甲酸一步法加氢制备1,4-环己烷二甲醇的研究。如日本三菱化学公司，于1998年申请的专利JP200007596中公开了PTA在液相条件下一步法制备CHDM的工艺。其催化剂选用了含Ru和Sn组分的催化剂，最好还含有Pt，催化剂以活性炭为载体。实施例中公开了具体的反应过程，即在高压釜中氩气保护气氛下加入PTA、水和催化剂，在氢压1MPa时将温度升至230℃，再在氢压达到15MPa时通入氢气反应，反应4h后将反应液取出，CHDM的收率仅有28.3％。Yoshinori Hara等(The drastic effect of platinum oncarbon-supported ruthenium-tin catalysts used for hydrogenation reactions ofcarboxylic acids.Y.Hara,K.Endou.Applied Catalysis A:General 239(2003)181–195)采用Ru-Sn-Pt/C催化剂进行加氢反应，尽管其1,4-环己烷二甲酸的转化率达到了98％，但1,4-环己烷二甲醇的最高收率仅为81.6％，US6495730采用的Ru-Sn-Re/C催化剂进行加氢反应，其1,4-环己烷二甲醇的收率也仅为75％。

发明内容

本发明所要解决的问题之一是现有技术中存在的1,4-环己烷二甲酸加氢制备1,4-环己烷二甲醇时1,4-环己烷二甲醇收率不高的问题，提供一种用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂。该催化剂具有1,4-环己烷二甲酸加氢生成1,4-环己烷二甲醇收率高的特点。

本发明所要解决的问题之二是上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。

本发明所要解决的问题之三是采用上述技术问题之一所述催化剂的1,4-环己烷二甲醇的合成方法。

为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂，包括载体、活性组分和助催化剂，所述载体为活性炭，活性组分为Ru和Pt，所述助催化剂选自Mn和Zn中至少一种。

上述技术方案中，催化剂中Ru含量优选为10wt％以下，例如但不限于1～10wt％，更优选5～10wt％。

上述技术方案中，催化剂中Pt含量优选为10wt％以下，例如但不限于1～10wt％，更优选1～5wt％，

上述技术方案中，催化剂中Mn含量优选为10wt％以下，例如但不限于1～10wt％，更优选1～6wt％。

上述技术方案中，催化剂中Zn含量优选为10wt％以下，例如但不限于1～10wt％，更优选1～6wt％。