[发明专利]具有高酸耐受性的氢解催化剂

说明书

技术领域

本技术总体上涉及原材料的氢解和/或氢化领域，其中所述原材料包括至少一个羰基。更具体地，本技术的催化剂对于氢解脂肪酸甲酯来生产脂肪醇是高活性的。本技术提供了显示优异酸杂质耐受性的催化剂以及制作所述催化剂的方法和涉及所述催化剂的工艺。

背景技术

目前用于氢解脂肪酸酯的商用催化剂使用CuCr片。这些催化剂用氢气活化，将CuO还原，形成通常所认为的活性位点。不受理论的束缚，据信活性位点涉及Cu°。用来生产脂肪醇的进料可能含有杂质，例如但不限于硫或游离脂肪酸(FFA)。硫可毒化催化剂中的Cu°活性位点，从而使催化剂失活。FFA可竞争酯氢解发生的吸附位点，从而严重抑制酯氢解的速率(可逆失活)。FFA还可加速Cu°微晶的生长从而导致活性损失(永久失活)。催化剂失活的主要因素是：铜微晶生长、硫以及焦炭沉积。

发明内容

在一个方面，提供了一种催化剂，其包括混合金属氧化物、氧化铝、二氧化硅和钙，其中所述混合金属氧化物包括Cu和Mn、Zn、Ni或Co中的至少一种。在一些实施例中，活化催化剂的铜分散为约0.5％到约20％。

在一些实施例中，催化剂包括约15wt％到约50wt％的Cu。在一些实施例中，混合金属氧化物包括Cu和Mn。在一些实施例中，混合金属氧化物包括Cu和Mn，并且催化剂包括约2wt％到约10wt％的Mn。在一些实施例中，混合金属氧化物包括Cu和Zn。在一些实施例中，混合金属氧化物包括Cu和Zn，并且催化剂包括约15wt％到约50wt％的Zn。

在一些实施例中，催化剂中氧化铝的量为约10wt％到约30wt％。在一些实施例中，催化剂中二氧化硅的量为约10wt％到约30wt％。在一些实施例中，催化剂中钙的量为约2wt％到约10wt％。在一些实施例中，催化剂基本上不含钠。在一些实施例中，催化剂基本上不含铬。在一些实施例中，催化剂基本上不含钡。

在一些实施例中，催化剂具有约10m²/g到约150m²/g的布鲁诺-埃梅特-特勒表面积。在一些实施例中，催化剂具有约10m²/g到约70m²/g的布鲁诺-埃梅特-特勒表面积。在一些实施例中，催化剂具有约0.10cm³/g到约0.80cm³/g的压汞法孔体积。在一些实施例中，催化剂具有约0.3g/cm³到约1.6g/cm³的填充环境堆积密度。在一些实施例中，催化剂具有约2.5lbs/mm到约12lbs/mm的侧面压碎强度。

在一些实施例中，催化剂所呈的形状包括圆柱形、管状、多小叶形、有沟槽的或脊状中的至少一种。在一些实施例中，催化剂具有约0.5mm到约3.0mm的直径。在一些实施例中，所述直径为约1.0mm到约2.0mm。

在一个方面，提供了一种制作任何以上实施例的催化剂的方法，其中所述方法包括煅烧成形材料。所述成形材料通过塑造糊状物形成，所述糊状物包括Cu氧化物和Mn、Zn、Ni或Co中的至少一种金属氧化物；氧化铝；硅溶胶；以及氢氧化钙。在一些实施例中，所述糊状物进一步包括溶剂。在一些实施例中，所述糊状物进一步包括粘土材料。在一些实施例中，所述成形材料通过将糊状物压片或挤压制备。在一些实施例中，所述糊状物进一步包括挤出助剂。在一些实施例中，所述挤出助剂包括多糖。在一些实施例中，所述Cu氧化物包括氧化铜。在一些实施例中，煅烧包含约300℃到约1,000℃的温度。在一些实施例中，煅烧步骤的持续时间为约15分钟到约12小时。在一些实施例中，所述成形材料在煅烧之前干燥。在一些实施例中，所述成形材料在约40℃到约250℃的温度下干燥。

在一个方面，提供了工艺，其中所述工艺涉及通过将原材料和H₂与以上所述实施例的催化剂中的任一种接触来对原材料进行氢化，其中所述原材料包括至少一个羰基。在一些实施例中，所述原材料包括化合物，其中最长碳链的碳个数为C₈-C₁₈。在一些实施例中，所述原材料包括脂肪酸甲酯。在一些实施例中，所述原材料包括游离脂肪酸。

附图说明

图1说明根据操作实例本技术的催化剂的一个实施例与CuCrMn催化剂相比对C₁₂-C₁₄脂肪酸甲酯(C₁₂-C₁₄FAME)进料的氢解效能。