[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

说明书

本发明涉及丙酮缩合催化剂领域的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。所述用于丙酮缩合制备甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂以重量百分比计，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；本发明的催化剂以铜、锌、钴等为负载组分，恰当地调节了催化剂酸碱性和加氢性的平衡，制备了合适的催化剂孔道结构，在较低的反应温度下使用，醋酸酯的转化率非常高，并且副产物少，产品收率高，后续分离能耗低。经长周期考核，催化剂表现出理想的稳定性。

技术领域

本发明涉及丙酮缩合催化剂领域，更进一步地说，涉及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。

背景技术

甲基异丁基酮(简称MIBK)是一种无色透明液体，有类似樟脑的气味。MIBK主要应用于中沸点溶剂和有机合成原料。在溶剂使用方面，MIBK与常用的溶剂(如丙酮、醋酸乙酯、环己酮、甲乙酮等)相比，具有挥发度低、相容性好、无毒等特点，是涂料、油墨、油漆、粘合剂、环氧树脂等行业使用的高档溶剂。作为油漆溶剂，MIBK具有优异的性能(流平性好、漆膜硬、挥发度适中、能配制低粘度溶液且防止凝胶)，使其在高档油漆中应用前景广阔。在石油脱蜡、金属选矿、医药、原子吸收光谱等方面也有极其广泛的应用。在有机合成原料方面，主要用于生产合成橡胶防老剂4020，防老剂4020是橡胶抗热氧化和疲劳氧化的优良防护剂，近年来在国内发展较快。MIBK还少量用于合成油墨和农药用的特种表面活性剂。

目前MIBK的工业化生产方法按原料分主要有丙酮路线和异丙醇路线，就丙酮路线而言，又有三步法和一步法之分，其中一步法相比三步法具有明显优势。目前，国外MIBK的丙酮一步法技术主要有德国Taxaco公司的Taxaco工艺，Veba公司的Veba-Chimie工艺，韩国DARI公司技术，美国Eastman技术，Sasol技术以及日本Tokuyama Soda公司技术等，这些技术相对成熟，分别在美国、西欧和日本建有工业装置。

已工业化的丙酮一步法合成MIBK反应一般在高压下进行，多采用Pd/树脂催化剂，虽可获得较高的MIBK收率，但其寿命短、树脂不耐高温且再生困难，在长期的甲基异丁基酮的研究过程中，催化剂的开发一直未间断，MIBK合成领域的催化剂研究方面取得了较大发展，今后的研究重点在于进一步研究并开发高性能的工业催化剂，以求达到在非苛刻的工艺条件下以高的收率和转化率一步合成MIBK，从而缩短工艺流程，提高产品收率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出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。具体地说涉及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。所述催化剂为一种活性和收率均优异的铜基催化剂，而且催化剂成本低，同时除了生产MIBK，还能联产高附加值的二异丁基酮(DIBK)。

本发明目的之一是提供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，以重量百分比计，所述催化剂可包含以下组分：

(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。

优选地，以重量百分比计，所述催化剂可包含以下组分：

(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；