[发明专利]一种α,α-二甲基苄醇氢解催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种α,α‑二甲基苄醇氢解催化剂及其制备方法与应用，所述催化剂包括载体、负载于所述载体上的金属钯和负载于所述金属钯上的硅元素，其中，硅元素与金属钯的重量含量比为(0.1～8):100。将所述催化剂应用于含有苯乙酮的α,α‑二甲基苄醇氢解过程中，可以有效抑制α,α‑二甲基苄醇氢解过度加氢及有机物料中苯乙酮的加氢，从而有效提高异丙苯选择性，控制产品中乙苯含量，降低后期分离成本，且所得催化剂在α,α‑二甲基苄醇氢解制备异丙苯稳定性好，具有较高工业应用价值。

技术领域

本发明涉及CHP法制环氧丙烷工艺，尤其涉及用于丙烯氧化单元产物的氢解。

背景技术

环氧丙烷(PO)作为丙烯下游产品，是重要的有机化工产品，可用于生产聚氨酯材料的前体聚醚多元醇。由日本住友化学公司开发成功的CHP法制PO工艺无联产品，对环境无污染，投资少，是一种环境友好型清洁生产工艺。CHP法制PO新工艺包括有异丙苯氧化、丙烯环氧化、α,α-二甲基苄醇氢解(DMBA)等工序，在丙烯氧化单元，过氧化氢异丙苯氧化丙烯生成PO和α,α-二甲基苄醇，同时副产少量苯乙酮。

中国专利CN104230643A使用Cu基和Pd基两种DMBA氢解催化剂，在固定床中依次分段装剂，原料依次与Pd基催化剂和Cu基催化剂接触，发生反应。所得DMBA转化率为100％，异丙苯选择性高达99.8％，同时苯乙酮转化率高达100％，乙苯选择性99.1％。但乙苯与异丙苯沸点接近，后期难以分离，影响异丙苯回用。

住友化学公司专利CN109415331A将DMBA氢解分为两步：1)DMBA脱水到α-甲基苯乙烯(脱水反应)，和2)α-甲基苯乙烯与氢气反应生成异丙苯(氢化反应)。其通过在原料氢中添加1～10％的CO抑制催化剂活性的效果，可抑制产物异丙苯和杂质苯乙酮加氢的问题，但CO浓度过低会降低异丙苯选择性，过高则会导致催化剂的中毒。此外，DMBA氢解单元中原料氢大大过量，一般循环使用，这就要求体系中CO含量需要时时监控，以防体系中CO含量过低或过高，极大的增高了操作难度。

中国专利CN111036222A公开了一种α，α-二甲基苄醇氢解制异丙苯的催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包含氧化铜35-50wt％，氧化锌10-20wt％，氧化钻20-35wt％，氧化铋2-10wt％，硅酸钠1-5wt％。所述催化剂的制备方法采用并流共沉淀法，将铜盐、锌盐、错盐和铋盐的混合盐溶液与碱性沉淀剂一起并流进行共沉淀反应、老化得到浆液，将浆液进行过滤、洗涤、干燥和焙烧，得到催化剂粉体，将催化剂粉体与一定量的硅酸钠、成型助剂、胶黏剂进行混合后进行挤条成型，将成型后的催化剂进行二次焙烧，得到最终成品催化剂。所述方法制得的催化剂具有活性和选择性高，耐水热性能好，抗烧结能力强的特点。

中国专利CN110075857A公开了一种二甲基苄醇氢解催化剂及其制备方法，催化剂包括：氧化铜35-70wt％，氧化锌5-25wt％，二氧化硅15-40wt％，碱士金属氧化物0.5-15wt％，氧化铋和氧化铅0.1-5wt％。制备方法包括：(a)将含Cu化合物、Zn化合物、碱士金属化合物、Bi化合物和Pb化合物的混合溶液与碱性沉淀剂溶液加入硅溶胶水溶液中进行沉淀反应并升温老化，(b)将老化后的浆液过滤、洗涤、干燥及焙烧得到复合化合物粉体，(c)向复合化合物粉体中加入粘结剂及成型助剂等充分混合并挤出成型、干燥、焙烧即得催化剂。该用于二甲基苄醇氢解制备异丙苯时不仅具有良好的活性和选择性，而且抗液性能好、机械稳定性高。

由上所述，现有技术制备的α,α-二甲基苄醇氢解Pd基催化剂存在α,α-二甲基苄醇过度加氢和苯乙酮加氢的问题，而选用CO作为惰性竞争吸附剂对工艺操作的实效性要求过高。

发明内容