[发明专利]一种用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂，其特征在于，以重量百分比计，所述催化剂包含以下组分：

(1)2％～25％铜或其氧化物；

(2)8％～35％锌或其氧化物；

(3)2％～40％钴或其氧化物；

(4)1％～10％钡或其氧化物；

(5)30％～80％氧化铝；

(6)1％～40％二氧化硅；

所述催化剂通过等体积浸渍法进行制备得到。

2.根据权利要求1所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂，其特征在于，以重量百分比计，所述催化剂包含以下组分：

(1)10％～20％铜或其氧化物；

(2)10％～25％锌或其氧化物；

(3)12％～24％钴或其氧化物；

(4)2％～5％钡或其氧化物；

(5)40％～55％氧化铝；

(6)5％～15％二氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂，其特征在于，所述铜与锌的重量比为1:0.7～2.5，所述钴与钡的重量比为1:0.1～0.8。

4.如权利要求1～3之任一项所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将所需用量的氧化铝前体和田菁粉混合混匀；

(2)滴加所需用量的二氧化硅前体和稀硝酸，并混合均匀；

(3)将步骤(2)获得的固体挤条、干燥，然后焙烧，成型，获得所述的催化剂的载体；

(4)采用等体积浸渍法负载催化剂；将所需用量的铜、锌、钴和钡的可溶性盐溶解在水中，形成盐混合溶液；

(5)将所述混合溶液倒入催化剂载体中并迅速摇晃，混合均匀后静置，干燥并焙烧，获得所述的催化剂的氧化态；

(6)将步骤(5)获得的氧化态催化剂还原为所述的催化剂。

5.根据权利要求4所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述田菁粉用量为氧化铝前体质量的0.5％～5％。

6.根据权利要求4所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，所述二氧化硅前体的用量为氧化铝前体质量的3％～38％；所述稀硝酸的体积浓度为5％～30％；所述稀硝酸的用量为氧化铝前体质量的3％～15％。

7.根据权利要求4所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于：

所述氧化铝前体选自拟薄水铝石、薄水铝石中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于：

所述二氧化硅前体为硅溶胶，所述铜、锌、钴和钡的可溶性盐为硝酸铜、硝酸锌、硝酸钴和硝酸钡。

9.根据权利要求4所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(3)和步骤(5)中，焙烧温度均为400～950℃。

10.根据权利要求1～3之任一项所述的用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂或者根据权利要求4～9之任一项所述的制备方法制备的催化剂在丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮反应中的应用方法，其特征在于包括：

以丙酮和氢气为原料，氢气与丙酮的摩尔比为(15～60):1，反应温度为170～260℃，反应压力为1.0～4.5MPa，丙酮的液体体积空速为0.1～1.0h^-1。