[发明专利]一种改善糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性的方法

说明书

本发明提供一种改善糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性的方法，所述方法是指在糠醛气相加氢制糠醇催化剂表面涂覆一定量的氮化碳。本发明提供的催化剂处理方法包括以下步骤：(a)将氮化碳前驱体装载在糠醛加氢催化剂中；(b)将步骤(a)获得的混合物依次经过干燥和焙烧处理，获得涂覆有氮化碳的催化剂。本发明的优势是催化剂处理方式简单，对糠醛气相加氢制糠醇催化剂具有普适性，成本低，易于大规模放大应用。

技术领域

本发明属于催化技术领域，具体涉及一种改善糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性的方法。

背景技术

日趋严重的能源供需矛盾和日益严苛的环保要求促进了可再生生物质资源转化利用的研究。糠醛是一种主要来源于农林废弃物等木质生物质的化工原料。中国是世界上最大的糠醛生产国，但是对于糠醛的高值化利用却十分有限。糠醛经选择性加氢反应可以制备高附加值的糠醇。糠醇是一种极其重要的化工原料，广泛用于生产砂芯粘结剂、耐高温酚醛树脂粘结剂、耐寒性能优越的增塑剂、合成纤维、聚氨酯泡沫、四氢糠醇等、农药、香料和医药的中间体。因此，开展糠醛选择性加氢制备糠醇的研究受到学术界和产业界的广泛关注。

糠醛气相加氢具有反应温度低、压力低、抑制深度加氢和催化剂回收简单等优势。但是气相加氢催化剂目前普遍存在稳定性较差等问题，导致单位质量催化剂的糠醇生产能力有限，限制了糠醇气相生产的发展。因而，提高糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性是发展糠醛气相加氢的关键。

专利CN 1107079A公开了一种糠醛气相加氢制糠醇高稳定性催化剂，催化剂由CuO、Cr₂O₃、CaO和VIII族氧化物组成，虽然单位催化剂糠醛处理量达到450克，但是有毒铬物种存在限制其应用。专利CN 104289222 B公开了一种采用化学气相沉积法制备气相二氧化硅负载高分散铜催化剂的方法，该方法操作复杂且经济性不高。S.Ramesh(Ind.Eng.Chem.Res.2018,57,1506-1515)报道了一种柠檬酸辅助制备高稳定性糠醛气相加氢制糠醇铜锌铝催化剂的方法，未给出长期的稳定性，该方法是侧重于催化剂制备方法开发。

基于以上分析，可以看出目前改善糠醛气相加氢催化剂的方法主要集中在催化剂制备过程中的调变，还未见对成品催化剂后修饰的改性方法报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种改善糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性的方法，采用本发明的方法将大幅度提高催化剂稳定性。

一种改善糠醛气相加氢制糠醇催化剂稳定性的方法，所述方法是在糠醛气相加氢制糠醇催化剂表面涂覆氮化碳。

在一个优选实施方案中，所述方法包括以下步骤：(a)将氮化碳前驱体装载在糠醛加氢催化剂中；(b)将步骤(a)获得的混合物依次经过干燥和焙烧处理，获得涂覆有氮化碳的催化剂。

在一个优选实施方案中，所述糠醛气相加氢制糠醇催化剂包括铜基催化剂、镍基催化剂、钯基催化剂、铂基催化剂、钴基催化剂和铁基催化剂。

在一个优选实施方案中，所述氮化碳来源于尿素和三聚氰胺的一种或两种。

在一个优选实施方案中，所述氮化碳前驱体使用量为糠醛气相加氢制糠醇催化剂质量的10～200％。

将糠醛气相加氢制糠醇催化剂表面涂覆一定量的氮化碳，一方面降低了催化剂的表面酸性，减弱了原料糠醛及产物糠醇在催化剂表面的聚合，另一方面减弱了催化剂中金属颗粒长大趋势，避免了活性位数量减少，进而减缓了催化剂失活，提高了铜硅催化剂在糠醛加氢制备糠醇中的稳定性。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明所述的催化剂处理方式简单，易于放大，适用性广泛，成本低，催化剂稳定性改善效果显著。

附图说明

图1对比例1、对比例2、实施例1和实施例2糠醛加氢制糠醇反应稳定性评价结果。

具体实施方式