[发明专利]一种1 ,4-丁炔二醇合成催化剂及应用

说明书

一种1,4‑丁炔二醇合成催化剂及应用，其属于工业催化的技术领域。该催化剂以微米级α‑氧化铝为载体，采用质量百分比含量为10％～50％的氧化铝为载体，以沉积沉淀法、共浸渍法等方法把碱式碳酸铜和碱式碳酸铋负载到载体上，使催化剂颗粒具有蛋壳型结构，载体处于核心，活性组分碱式碳酸铜和碱式碳酸铋包裹在载体外表面。催化剂含有质量20％～50％铜、2％～8％铋。该催化剂避免了现有英威达工艺1,4‑丁二醇生产过程中炔化工段炔化催化剂采用不含载体的碱式碳酸铜铋催化剂不易活化、副产物高的问题。该催化剂相较于现有碱式碳酸铜铋催化剂活化时间可减少40%、活性提高20%、催化剂寿命提高50%以上。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种新型合成1,4-丁炔二醇的炔化催化剂及其应用，主要应用于采用英威达Reppe法生产1 ,4-丁二醇工艺过程中1 ,4-丁炔二醇的合成，但不限于该技术的应用。

背景技术

国内外用于炔醛法（Reppe法）生产1,4-丁炔二醇的生产工艺包括英威达工艺、I.S.P工艺、F-T工艺和国内的三维工艺等，其中英威达工艺采用不含载体的碱式碳酸铜铋作为催化剂，目前催化剂的供应商为美国领先公司，国内也对该催化剂进行了研究，专利CN105642300A、CN105642301A、CN105642303A、CN106669691A、CN106669697A等均对无载体的碱式碳酸铜铋催化剂进行了研究； I.S.P工艺、F-T工艺和国内的三维工艺等采用的催化剂为硅酸镁载体负载氧化铜、氧化铋的催化剂，目前主要的催化剂供应商为德国的巴斯夫公司，专利CN107952443A、CN103638937A、CN102950014A等对以硅酸镁为载体的催化剂进行了研究。

由于各种工艺特点的不同，上述以碳酸铜铋催化剂与以硅酸镁为载体的氧化铜铋催化剂不能够在不同的工艺当中混用，碱式碳酸铜铋催化剂由于不含有载体且颗粒较大，催化剂在使用过程中，催化剂的活化操作繁琐，容易造成催化剂的失活，活化后的催化剂由于具有较大的颗粒度，反应物进出催化剂颗粒内部困难，副反应多，严重影响了催化剂的过滤性能，英威达工艺中催化剂的寿命仅为2个月左右，给1,4-丁二醇的生成带来了很大的困难。

为了解决现有装置的催化剂寿命短的问题，需要在碱式碳酸铜铋的基础之上，引入催化剂的载体，提高催化剂的耐磨性能，提高催化剂的使用寿命。

发明内容

选用α-Al₂O₃作为催化剂载体，该载体在pH值2-10范围内不流失，可完全满足催化剂在pH值4-7范围内使用的需要。

本发明采用的技术方案为：一种1 ,4-丁炔二醇合成催化剂及应用，该催化剂以微米级α-氧化铝为载体，采用质量百分比含量为10％～60％的氧化铝为载体，以沉积沉淀法、共浸渍法等把碱式碳酸铜和碱式碳酸铋负载到载体上，使催化剂颗粒具有蛋壳型结构，载体处于核心，活性组分碱式碳酸铜和碱式碳酸铋包裹在载体外表面。催化剂含有质量20％～50％铜、2％～8％铋。该催化剂应用于采用英威达Reppe法生产1 ,4-丁二醇工艺过程中1,4-丁炔二醇的合成。

上述该催化剂的颗粒直径为5 ～ 80μm，载体颗粒直径为1 ～ 50μm，比表面积小于30m²/g，所述的载体为α-氧化铝，氧化铝中α晶相含量大于40%。

催化剂的制备方法为沉积沉淀法、共浸渍法等催化剂制备方法，但不限于以上的制备方法。

催化剂颗粒结构为蛋壳型，载体处于核心，活性组分碱式碳酸铜和碱式碳酸铋包裹在载体外表面。

催化剂主要应用于采用英威达Reppe法生产1 ,4-丁二醇工艺过程中1 ,4-丁炔二醇的合成，但不限于该技术的应用。