[发明专利]甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用，其中，所述催化剂包括载体ZrO₂以及负载于载体上的活性组分Cu和助剂Na₂WO₄，其中活性组分的含量为载体重量的8％～30％，助剂的含量为载体重量的1％～15％。采用本发明所述甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法，其催化剂具有较高的活性稳定性，能够提高甘油加氢制备1,2‑丙二醇的转化率及选择性。

技术领域

本发明属于催化加氢技术领域，尤其涉及一种甘油加氢制备1,2-丙二醇的催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用。

背景技术

1,2-丙二醇是一种重要的化工原料，其是生产不饱和树脂的重要原料，也可作为增塑剂、脱水剂、表面活性剂、固化剂、粘结剂等的原料。

近年来，随着生物柴油的大规模生产导致副产品甘油过剩，通过催化甘油加氢可生产附加值更高的1,2-丙二醇，是支持生物柴油产业发展的重要研究方向。甘油加氢制备1,2-丙二醇工艺不仅可以取代以化石原料制备1,2-丙二醇的生产工艺，还可以提高生物柴油的工业生产价值，同时能够提高甘油的利用价值。

现阶段普遍采用铜基催化剂催化甘油加氢制备1,2-丙二醇，然而在水热环境中，铜基催化剂中的铜晶粒会发生不可逆增长而导致催化剂失活，影响了甘油加氢制备1,2-丙二醇的工业化进程。

针对上述问题，本申请提出一种新的甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用。

发明内容

本发明通过提供一种甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用，旨在提高甘油加氢催化剂的活性稳定性，提高甘油加氢制备1,2-丙二醇的工业化效率。

本发明一方面提供一种甘油加氢催化剂，用于甘油催化加氢制备1,2-丙二醇，催化剂包括载体ZrO₂以及负载于载体上的活性组分Cu和助剂Na₂WO₄，其中活性组分的含量为载体重量的8％～30％，助剂的含量为载体重量的1％～15％。

根据本发明一方面的任一实施方式，催化剂中活性组分的含量为所述载体重量的10％～20％；和/或，催化剂中助剂的含量为载体重量的2％～9％。

根据本发明一方面的任一实施方式，催化剂的X射线衍射光谱中，在衍射角2θ为27.5°～28.2°的位置具有助剂的衍射峰且峰强度为I₁，在衍射角为2θ为43.1°～43.9°的位置具有活性组分的衍射峰且峰强度为I₂，其中I₁和I₂之比为1:3～1:50，优选为1:4～1:10。

根据本发明一方面的任一实施方式，催化剂中Cu晶粒尺寸为12nm～21nm，优选为14nm～17nm。

根据本发明一方面的任一实施方式，催化剂的比表面积为10m²/g～25m²/g，优选为12m²/g～21m²/g。

根据本发明一方面的任一实施方式，催化剂的平均孔径为12nm～18nm，优选为14nm～16nm。

本发明的第二方面提供一种甘油加氢催化剂前驱体，用于甘油催化加氢制备1,2-丙二醇，催化剂前驱体包括载体ZrO₂以及负载于载体上的CuO和Na₂WO₄，其中Cu的含量为载体重量的8％～30％，优选为10％～20％，Na₂WO₄的含量为载体重量的1％～15％，优选为2％～9％；催化剂前驱体能够还原得到上述催化剂。