[发明专利]制备新戊二醇用催化剂

说明书

本发明公开了一种制备新戊二醇用催化剂，解决了现有催化剂存在的催化活性和稳定性有待进一步提高的问题。所述催化剂由氧化铜、氧化锌、氧化铝、以及氧化银和/或氧化镓组成，其中所述氧化铝为θ‑Al2O3晶型的氧化铝。本发明催化剂原料成本低、催化剂活性高、稳定性好、运行时间长。

技术领域

本发明涉及催化剂，具体的说是一种加氢制备新戊二醇(NPG)用催化剂。

背景技术

新戊二醇是一种重要的化学中间体。其主要用于生产不饱和树脂、聚酯粉末涂料、无油醇酸树脂、聚氨酯泡沫塑料、弹性体的增塑剂、合成增塑剂、表面活性剂、绝缘材料、印刷油墨、阻聚剂、合成航空润滑油油品添加剂等。另外，在医药行业也有所应用。同时，新戊二醇还是优良的溶剂，可用于芳烃和环烷基碳氢化合物的选择分离。

新戊二醇在工业上通常有歧化法和缩合加氢法两种工艺。歧化法使用过量的强碱性催化剂如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙等，使异丁醛与甲醛水溶液发生醇醛缩合反应生成羟基新戊醛(HPA)，羟基新戊醛再与过量的甲醛在强碱性条件下发生交叉卡尼扎罗反应生成新戊二醇，甲醛被氧化生成甲酸，甲酸与碱中和生成甲酸盐。该方法形成大量副产物甲酸盐，新戊二醇品质不高，污染大，碱性催化剂和甲醛消耗高。缩合加氢法是合成新戊二醇的主流工艺，甲醛和异丁醛在有机胺催化剂作用下合成羟基新戊醛，然后羟基新戊醛加氢得到最终产物新戊二醇，该方法是一种先进的环保型工艺，催化剂可以循环利用，污染少，甲醛消耗低，新戊二醇品质高。

羟基新戊醛加氢制新戊二醇催化剂是缩合加氢工艺工业化的主要难点之一。羟基新戊醛加氢催化剂主要有镍基、铜基和贵金属催化剂，与镍基、贵金属催化剂相比，铜基催化剂用于HPA加氢反应具有活性和选择性高、成本低等优势。公开报道的羟基新戊醛加氢催化剂多以铜基催化剂为主。

US3808280采用三乙胺为缩合催化剂制备得到HPA，加氢制备新戊二醇的催化剂中含有钴、铜、锰、镍其中的一种，其加氢压力高达1500-4000磅/平方英寸，其压力较高，所以设备要求和成本都会相应的增加。

专利CN201210227352.1中采用铜基催化剂(Cuo为47.52wt％，ZnO为14.26wt％，Al2O3为33.11wt％，ZrO2为4.27wt％，Re207为0.91wt％)应用于羟基新戊醛加氢制新戊二醇反应中，在羟基新戊醛为13.5wt％，新戊二醇1wt％，1115酯含量9wt％，异丁醛含量0.3wt％，其他杂质1.5wt％，水含量74.7wt％下，进行加氢反应，羟基新戊醛转化率100％，NPG选择性近100％。但催化剂采用贵金属Re，成本过高，而且专利中只报道了该催化剂为1000小时稳定性数据。

专利CN201110187555.8、CN201110187553.9、CN201110187537.X采用Cu-Zn-Al或Cu-Zn-Al-Mn催化剂进行羟基新戊醛加氢反应，两段加氢可使羟基新戊醛转化率为100％，新戊二醇选择性高于97％。专利CN200910201434.7中报道了其催化剂寿命超过2000小时，但1800小时左右催化剂寿命已明显下降。

由于羟基新戊醛热稳定性差，其加氢反应在液相条件下进行时，由于液体浸泡、溶胀等原因会使催化剂的实际使用强度大幅下降，导致催化剂在液相加氢体系容易破碎、粉化，造成反应器堵塞，威胁工业装置稳定运行，影响催化剂寿命。在现有专利中，羟基新戊醛加氢制新戊二醇催化剂运行时间最长为1800h，没有更长的运行时间的报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种原料成本低、催化剂活性高、稳定性好、运行时间长的加氢制备新戊二醇(NPG)用催化剂。

本发明所述催化剂由氧化铜、氧化锌、氧化铝、以及氧化银和/或氧化镓组成，其中所述氧化铝为θ-Al2O3晶型的氧化铝。

所述催化剂由15-40wt％氧化铜、10-35wt％氧化锌、20-40wt％氧化铝，0-10wt％氧化银和/或氧化镓组成，合计100％。