[发明专利]高活性和高选择性铜挤出物催化剂

说明书

氢化催化剂包括氧化铜、碱金属和酸稳定的二氧化硅，其中氢化催化剂的Brunauer‑Emmett‑Teller(“BET”)表面积大于或等于约15m²/g。氢化催化剂对于将醛、酮和酯转化为醇和/或将二酯转化为二醇是有效的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月3日提交的美国临时申请第62/774,609号的权益和优先权，所述美国临时申请的内容通过引用以其全文并入本文中。

技术领域

本技术涉及可用作氢化催化剂的催化剂，更具体地，涉及可用于将酮化合物氢化以形成醇的催化剂。本发明还涉及制备此类催化剂的方法以及此类催化剂在氢化反应中的用途。

背景技术

氢化是涉及添加氢(H₂)的化学反应，用于大规模工业工艺或较小规模的实验室过程中。铜是用于氢化反应的已知催化剂。例如，美国专利6,049,008(Roberts)涉及无铬铜催化剂。例如，美国专利5,124,295(Nebesh)涉及亚铬酸铜催化剂。示例性的羰基是酮，例如苯乙酮，其可以根据氢化反应(1)被氢化以形成工业上有用的原料苯乙醇。

许多当前的商业方法在例如75-80巴的高压下操作，以将苯乙酮转化为苯乙醇。为了降低运行成本和增加安全措施，期望在固定床反应器中在较低压力下运行这种方法。另外，需要提供与常规铜铬催化剂相比显示出至少相同(如果不是更好)的活性和选择性的催化剂。不希望的反应，其中之一显示在反应(2)中，例如会导致副产物，导致催化剂和反应器结垢。反应(2)显示醇脱水成烯烃，然后氢化成烃。

持续需要提供使期望的氢化产物最大化同时消除副产物形成并且不含铬的催化剂。还期望提供氢化催化剂、其制备方法和使用方法，其显示出比现有催化剂更高的催化活性。

发明内容

一方面，提供了一种氢化催化剂，其包括氧化铜、碱金属和酸稳定的二氧化硅，其中所述氢化催化剂的Brunauer-Emmett-Teller(“BET”)表面积大于或等于约15m²/g。

一方面，提供了制备该催化剂的方法，该方法包括将氧化铜和粘土材料混合以获得干燥的材料混合物；将所述干燥的材料混合物与酸稳定的二氧化硅水溶液、苛性材料和水混合，得到湿的材料混合物；和将所述湿的材料混合物在足以固化形成煅烧的氢化催化剂的温度和时间下煅烧；其中：煅烧的氢化催化剂具有大于或等于约45m²/g的Brunauer-Emmett-Teller(“BET”)表面积；并且所述酸稳定的二氧化硅溶液的pH小于约3.5。

在另一方面，本技术提供了通过本文在任何实施方案中所述的方法制备的用于氢化的催化剂。

在一个方面，提供了氢化酮或醛的方法，其中该方法包括氢化酮的方法，所述方法包括使酮与本文在任何实施方案中所述的氢化催化剂接触。

在另一方面，提供了合成丁二醇的方法，该方法包括使马来酸二甲酯的流与如本文在任何实施方案中所述的氢化催化剂接触。

在另一个方面，提供了氢化酯的方法，该方法包括氢化酯的方法，所述方法包括使酯与本文在任何实施方案中所述的氢化催化剂接触。

附图说明

图1示出了显示实施例催化剂1A-1D的煅烧温度(℃)对压碎强度(lb/mm)的影响的图。

图2示出了显示实施例催化剂1A-1D的煅烧温度(℃)对填充体积密度(g/ml)的影响的图。

图3示出了显示实施例催化剂1A-1D的煅烧温度(℃)对BET表面积(m²/g)的影响的图。