[发明专利]一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及糖醇生产制备领域的一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂及其制备方法与应用。所述糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂，包含有活性组分和载体，所述活性组分负载在载体上；所述负载型催化剂的粒径小于100um；所述活性组分包含有氧化铜、氧化铬和氧化铝，所述载体为喷雾改性粘土；所述氧化铜与氧化铬的摩尔比为1.8～2.4：1，氧化铜与氧化铝的摩尔比为2～6：1；喷雾改性粘土的用量为所述催化剂总重量的5％～55％。采用本发明的方法制备的催化剂分散良好，具有较高的活性、选择性和稳定性，并且方法简单，易于操作，催化剂性能重复性好，容易实现工业化放大应用。

技术领域

本发明涉及糖醇生产制备领域，更进一步说，涉及一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

糠醇是一种重要的化工、轻工的原料，通常通过糠醛催化加氢的方式制备。糠醛分子中含活泼醛基且呋喃环上有碳-碳双键，决定了它的加氢反应主要是醛基中的碳氧双键及呋喃环上碳-碳双键的加氢饱和，生成糠醇或四氢呋喃衍生物。此外，由于受相邻呋喃环影响，糠醇侧链上的碳氧键容易断开，加氢生成2-甲基呋喃。但是碳碳双键比碳氧双键稳定，这是因为呋喃环上不饱和碳原子与带有未共用电子对的氧原子相邻，形成多电子大π键，发生共扼效应，趋于稳定，因此，在适宜条件下，糠醛加氢可得高收率糠醇。

糠醛加氢制备糠醇所用的催化剂多以常规型催化剂为主，主要有以下几大类：一是氧化铜类催化剂；二是合金催化剂；三是非晶态合金催化剂；四是分子筛催化剂。上述催化剂多以铜为活性组分，其次是Ni和Co，添加适量的Cr、K、Ba、Ca等作助催化剂，可以抑制副产物的发生，同时提高了糠醛加氢制备糠醇的选择性。

但是，对于金属催化剂，都不可避免的存在由于积碳造成的催化剂失活问题。在催化反应过程中，随着积碳的增加，催化剂的比表面积、孔径和表面活性中心等均会下降，但积碳累计到一定程度时催化剂失活，此时就需要更换催化剂。因此，提高催化剂的比表面积、孔径和表面活性，降低催化剂积碳速度，延长催化剂寿命就成为研究的热点和难点。

蒙脱土是由Si-O-Al组成的层状硅铝酸盐，有三个结构层，中间是铝氧八面体层，其上下是硅氧四面体层，其中含有可置换的碱金属和碱金属离子，如Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺等。这种层状结构的粘土，具有两维的结构孔，有足够的热稳定性。蒙脱土经过适当方法处理，可以作为催化剂在催化领域发挥重要作用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的糠醛液相加氢制备糠醇催化剂制备方法复杂、活性和选择性不稳定、容易失活的问题，本发明提出一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂。具体地说涉及一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂及其制备方法与应用。所述催化剂的选择性高，而且所述制备方法简单、制备过程无污染、不产生废水，避免了沉淀法或浸渍法产生大量废水的问题，具有很好的环保性。

本发明目的之一是提供一种糠醛催化加氢制备糠醇的负载型催化剂。所述催化剂包含有活性组分和载体，所述活性组分负载在载体上；所述负载型催化剂的粒径小于100um，优选为0.1um～100um；所述负载型催化剂的比表面积为290～490m²/g，优选为430～490m²/g；

其中，所述活性组分包含有氧化铜、氧化铬和氧化铝，所述载体为喷雾改性粘土；所述氧化铜与氧化铬的摩尔比为1.8～2.4：1，优选为2.0～2.2:1；所述氧化铜与氧化铝的摩尔比为2～6：1，优选为3～5:1；所述喷雾改性粘土的用量为所述催化剂总重量的5％～55％；优选为10％～40％；进一步优选20％～30％。

所述喷雾改性粘土为喷雾改性蒙脱土。

所述喷雾改性粘土可选自喷雾纯化粘土或喷雾酸化粘土中的至少一种。