[发明专利]2-甲基呋喃液相加氢制备2-甲基四氢呋喃催化剂的方法

说明书

2‑甲基呋喃液相加氢制备2‑甲基四氢呋喃催化剂的方法，涉及一种制备催化剂的方法，包括：称取硅溶胶，取冰乙酸逐滴滴入硅溶胶中，取氧氯化锆（ZrOCI₂·8H₂O）溶于去离子水中，取氨水逐滴滴入ZrOCI₂·8H₂O溶液中。把两种沉淀物混合、搅拌、于80℃下老化12 h，然后将沉淀过滤、洗涤、焙烧即可得到ZrO₂‑SiO₂载体；催化剂的制备：准确称取ZrO₂‑SiO₂固体粉末作为载体，取可溶镍盐和其他金属的可溶性盐溶于水中，作为浸渍液，将载体浸入过量的浸渍液中，缓慢搅拌并充分静置，待吸附平衡后，沥去过剩溶液，干燥，最后焙烧使其充分活化，制得NiO/ZrO₂‑SiO₂催化剂成品。其中NiO的质量百分比为30%，金属助剂的质量百分比为0.2%‑8%。本发明采用活性组分为非贵金属Ni，载体是ZrO₂‑SiO_2,大大提高了催化剂活性、选择性及稳定性。

技术领域

本发明涉及一种制备催化剂的方法，特别是涉及一种2-甲基呋喃液相加氢制备2-甲基四氢呋喃催化剂的方法。

背景技术

2-甲基四氢呋喃是一种重要的生物汽油燃料、化学中间体以及高端环保溶剂。作为生物汽油燃料，2-甲基四氢呋喃可代替部分汽油作为汽车燃料添加剂，能与汽油以任意比例互溶，同时具有优异的氧化和蒸汽压等性能。研究表明其在汽油中的比例可超过60％的体积量，且对发动机性能不会造成任何影响，汽车耗油量也不会增加，以其作为汽油添加剂，可具有更高的经济价值。此外，2-甲基四氢呋喃还可作为乙醇的辅溶剂，可降低乙醇的气压，提高混合比，尾气排放比现有燃料乙醇低45～50％，是新型“混合燃料发动机”必备的燃料组分。作为化学中间体，2-甲基四氢呋喃主要用作合成药物磷酸氯喹、磷酸伯氨喹等，在合成抗病症药的医药工业中起到重要作用。作为环保溶剂，2-甲基四氢呋喃沸点适中(80.2℃)，熔点较低，易与水分离，同时具有与四氢呋喃相似的路易斯碱性等多种优良特性。因此，2-甲基四氢呋喃可以应用在格氏反应、Reformatsky反应、锂化反应、偶联反应以及两相反应中。

目前国内外研究2-甲基四氢呋喃的制备有多种方法，根据使用原料的不同可分为几大类，分别是以二元醇为原料、以内酯为原料、以乙酰丙酸为原料和以糠醛为原料。二醇法通常以2-甲基-1,4-丁二醇为原料经过分子内脱水制得2-甲基四氢呋喃，但2-甲基-1,4-丁二醇价格贵，难实现工业化；内酯法是在SiHCl₃存在下，用γ-rays或紫外光照射内酯，得2-甲基四氢呋喃，此方法反应条件苛刻，易造成金属污染；对于乙酰丙酸法，采用的催化剂通常为包含Pt或Pd的贵金属催化剂，导致生产成本较高；而糠醛法因其原料易得而引起广泛研究，但糠醛法的第二步加氢反应主要以贵重金属作为催化剂，且是在高压条件下进行，这不利于降低工业生产成本。

林涛等用浸渍法分别制备了Pd/C, Pt/C和Ru/C贵金属催化剂，均用于催化2-甲基呋喃气相加氢制2-甲基四氢呋喃的反应。在反应温度为100℃，反应压力为3.0 MPa，质量空速为0.48 h^-1及H₂/喃为20条件下测试了催化剂的性能，反应持续进行96 h后结果显示，Pd/C和Ru/C催化剂具有较好的催化活性，且Pd/C催化剂具有较好的稳定性。以上方法制得2-甲基四氢呋喃虽均保持较好的活性、选择性和稳定性，但同样存在一些弊端如反应为液相反应无法连续进行、催化剂中含有贵金属以及反应在高压下进行造成生产成本增加，这些因素均导致其无法工业化应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种2-甲基呋喃液相加氢制备2-甲基四氢呋喃催化剂的方法，本发明采用非贵金属Ni为活性组分，且反应在较温和的条件下进行，从而减少了生产成本，适宜大规模生产；同时该方法制备的催化剂具有较好的活性、选择性和稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：