[发明专利]一种催化材料及利用其制备2-甲基四氢呋喃的方法

说明书

本发明公开了一种用以2‑甲基四氢呋喃生产所用的镍系新型催化材料，以及利用该材料进行2‑甲基四氢呋喃生产的方法，选择镍粉、铝粉和钴粉，加入有机溶剂进行球磨，随后干燥后加入一水合氧化铝和聚乙烯作为粘结剂，进行高速剪切搅拌进行混合后挤出成条型，烧结后进行碱活化，同时利用该催化剂，对2‑甲基呋喃进行预热后进行气化，使其在气态下，以计算得到的流量进入列管反应器进行反应，本发明提高了强度，实现了催化剂强度和催化活性的平衡，提高了催化剂的综合性能，并研究得到与反应温度、压力、催化剂特性相适配的2‑甲基呋喃流量，极大地提高了生产效率，适合大规模的工业应用。

技术领域

本发明涉及催化材料及助剂技术领域，尤其涉及一种用以2-甲基四氢呋喃生产所用的镍系催化材料，以及利用该材料进行2-甲基四氢呋喃生产的方法。

背景技术

2-甲基四氢呋喃是一种有机化合物，分子结构式为在工业生产，目前是一种重要的原料，常用作有机中间体和优良的溶剂，在有机金属反应、汽车燃油添加剂、以及用于医药磷酸氯喹中间体方面，得到了广泛的应用。

2-甲基四氢呋喃的制备方法有很多，主要有二元醇法、内酯法以及糠醛法等。从上世纪五十年代开始，Proskuryakov V A，Shikin N I，Baikova Zh G等人就开始陆续研究在催化剂的作用下，将糠醇还原得到2-甲基四氢呋喃的方法和具体工艺，但是用糠醛作原料所需反应条件苛刻，尤其是压力要求较大，设备投资高，并且糠醛的反应效率很低，且容易使催化剂造成焦化、失活等问题。

现在2-甲基四氢呋喃的主流生产方法为通过2-甲基呋喃催化加氢而得，在由2-甲基呋喃催化加氢制备2-甲基四氢呋喃的反应中，可用的催化剂种类较多，工业生产中常用镍作为催化剂。

近年来，CN201210431363.1、CN201910264902.9、CN201911365546.6、CN201811500771.1、CN201410226289.9等专利文献均对2-甲基呋喃催化加氢制备2-甲基四氢呋喃过程中，所用的催化剂进行了研究，但是上述文献往往集中对催化剂的组分、载体以及制备方法进行研究，所制备的催化剂适用于实验室或小试过程中的制备。但对于大规模的工业生产而言，即便是同样组分的催化剂，其形态、用量、反应条件，以及对反应时间和反应效率的影响是巨大的，但现有技术中尚未见对上述问题进行研究的文献。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用以2-甲基四氢呋喃生产所用的镍系催化材料，以及利用该材料进行2-甲基四氢呋喃生产的方法。

本发明完整的技术方案包括：

一种2-甲基四氢呋喃生产用镍系催化材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用质量比为42％的镍粉、质量比为54％的铝粉、质量比为6％的钴粉进行混合；

(2)取80～100重量份步骤(1)得到的混合物和150～320重量份的有机溶剂，加入球磨机内，球磨至浆料粒径为30～50μm后，在120～150℃内进行加热干燥，至有机溶剂挥发完毕；

(3)取100～150重量份步骤(2)得到的混合物，加入20～50重量份的AlOOH·H₂O和20～80重量份的聚乙烯，在剪切搅拌混合机中，以1000～2000rpm的速度进行高速剪切搅拌1.5～2h，随后挤出成直径为3.2～3.6mm的条状成型物；

(4)在650～850℃下烧结2小时，采用碱溶液进行活化，冲洗后得到所用的催化剂。