[发明专利]一种制备微球催化剂的方法、由该方法制备的微球催化剂及使用该催化剂制备环戊酮的方法

权利要求书

1.一种制备微球催化剂的方法，其包括以下步骤：

1).载体浆液的配制：

采用有机硅源、有机钛源和去离子水配制反应混合液，采用氨水调节pH值为8-11，然后，得到的混合液经过水解，陈化，得到载体浆液，

其中，所述有机硅源为由式(R₁O)₄Si表示的硅酸四烷基酯，所述有机钛源为由式(R₂O)₄Ti表示的钛酸四烷基酯，其中R₁和R₂各自独立地为具有1-4个碳原子的烷基，并且

以摩尔计，有机硅源中的SiO₂:有机钛源中的TiO₂:H₂O为(0.01-1):(0.01-1):(5-20)；

2).金属盐混合溶液的配制：

采用去离子水配制浓度为0.1-1mol/L的Ni和Cu的硝酸盐混合溶液，并向配制好的硝酸盐混合溶液中加入粘结剂和模板剂，

以重量计，Ni:Cu为(5-15)：(1-5)，并且

以重量计，Ni和Cu的总重量占催化剂载体总重量的5-30％；

3).活性金属的负载：

将配制的含有粘结剂和模板剂的Ni和Cu硝酸盐混合溶液滴加到陈化后得到的载体浆液中，剧烈搅拌，调节pH值至8-11，继续陈化，得到催化剂前体浆液；

4).成型干燥：

将上述催化剂前体浆液剧烈搅拌，通过喷雾干燥器喷雾成型得到平均粒径为10-100μm的微球，经过干燥和焙烧得到所述微球催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1)中，水解温度为20-100℃，陈化时间为6-12小时。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，Ni和Cu的硝酸盐混合溶液采用Ni(NO₃)₂·6H₂O和Cu(NO₃)₂·3H₂O配制。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，所述粘结剂为田菁粉，所述模板剂为聚乙二醇200-1000，例如，所述模板剂为聚乙二醇500或聚乙二醇1000。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，基于有机硅源中的SiO₂和有机钛源中的TiO₂总重量，所述粘结剂的用量为0.5-5wt％，所述模板剂的用量为1-10wt％。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤3)中，所述陈化条件为50-100℃下陈化3-6h。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤4)中，干燥条件为在70-120℃下干燥2-24h，焙烧条件为在200-600℃下焙烧2-7h。

8.一种通过权利要求1至7中任一项所述的方法制备的微球催化剂，其表示为Ni_x-Cu_y/SiO₂-TiO₂，其中x在5-15的范围内，y在1-5的范围内，所述微球催化剂为Ni和Cu负载于硅和钛复合氧化物载体上的催化剂。

9.一种制备环戊酮的方法，所述方法包括在权利要求8所述的微球催化剂的存在下，通过糠醛水相加氢来制备环戊酮。

10.根据权利要求9所述的方法，其包括：

将所述微球催化剂，在氢气氛围下，温度300-450℃，还原2-6小时，待彻底冷却，投入到高压反应釜中，

在反应体系中，糠醛的重量占糠醛与水总重量的2.5-10％，所述微球催化剂重量为糠醛重量的1-5％，反应压力为2-5MPa，反应温度为130-180℃，搅拌速度为500-1000rpm，反应时间为2-6小时。