[发明专利]用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯的催化剂及其制备方法和应用以及制γ-丁内酯的方法

说明书

本发明属于催化剂技术领域，公开了一种用于顺酐液相加氢制γ‑丁内酯的催化剂及其制备方法和应用以及制γ‑丁内酯的方法，以催化剂的总重量计，该催化剂包括：NiO 20‑60wt％、SiO₂20‑60wt％、SnO₂10‑30wt％和La₂O₃3‑10wt％。本发明的催化剂具有较高的活性和选择性，顺酐转化率为100％，γ‑丁内酯选择性≥98.2％。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，更具体地，涉及一种用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯的催化剂及其制备方法，该用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯的催化剂的应用，以及一种顺酐液相加氢制γ-丁内酯的方法。

背景技术

γ-丁内酯是重要的精细有机化工原料，广泛应用于石油化工、涂料、农药、医药等领域。γ-丁内酯可作为原料，用于生产γ-丁内酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮。另外，γ-丁内酯还是一种高安全性、低毒环保型溶剂，可溶解大多数低分子聚合物及部分高分子聚合物。

目前，工业上合成γ-丁内酯的方法有许多种，以顺酐为原料的顺酐加氢法是其中一种，该方法具有流程简单，投资少等优点。我国是顺酐生产大国，在顺酐深加工产品中，γ-丁内酯是附加值很高的一种产品。

工业上，顺酐液相加氢法和顺酐气相加氢法是两种常见的γ-丁内酯生产方法。

目前，有关顺酐液相加氢制备γ-丁内酯的专利很多。如公开号为CN106955710A、CN101940927A和CN102335611A的专利申请中，使用的均为液相加氢法。其中，CN106955710A公开了一种顺酐液相加氢催化剂；其组成为：镍/氧化锆/氧化铝/氧化硅，该催化剂制备工艺复杂，且需要醇水溶液，致使催化剂成本高。CN101940927A披露了一种铜/锌/钛硅顺酐液相加氢催化剂，该催化剂性能欠佳，顺酐的转化率为88.2-99.6％，γ-丁内酯的选择性80.7-89.8％。CN102335611A公开了一种含Ni-Mo/AC的顺酐液相加氢催化剂，利用该催化剂，γ-丁内酯的收率仅为91.1-97.6％。

因此，综上所述，急需开发制备过程简单、催化效能高的催化剂来满足γ-丁内酯的生产需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种生产工艺简单、催化效能高的用于顺酐液相催化加氢制γ-丁内酯的催化剂及制备方法和用途。使得制备的催化剂具有催化剂活性和选择性高，制备工艺简单以及催化剂价格低廉的特点，具备工业应用性能。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯的催化剂，以催化剂的总重量计，该催化剂包括：NiO 20-60wt％、SiO₂ 20-60wt％、SnO₂10-30wt％和La₂O₃ 3-10wt％。

本发明的第二方面提供了上述催化剂的制备方法，该制备方法包括：将所述催化剂各组分的前体溶液通过共沉淀法制备得到所述催化剂。

本发明的第三方面提供了上述催化剂在顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中的应用。

本发明的第四方面提供了一种顺酐液相加氢制γ-丁内酯的方法，该方法包括：

将上述催化剂活化后与氢气和顺酐溶液进行接触反应，制备γ-丁内酯；

其中，所述顺酐溶液的质量浓度为10-30wt％，溶剂为四氢呋喃、环己烷和苯中的至少一种；催化剂和顺酐的质量比为0.005-0.03：1，所述接触反应的温度为150-200℃、时间为1-6h、压力为0.1-0.3MPa。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)催化剂具有较高的活性和选择性，顺酐转化率为100％，γ-丁内酯选择性≥98.2％；