[发明专利]一种3-羟基丙醛加氢催化剂及其制备方法与用途

说明书

本发明涉及一种3‑羟基丙醛加氢制备1,3‑丙二醇的催化剂，该催化剂是由镍氧化物、钌氧化物、铈氧化物与载体组成的。本发明催化剂用于3‑羟基丙醛两段加氢制备1,3‑丙二醇的工艺中时，3‑羟基丙醛转化率≥99.9％，由丙烯醛至1,3‑丙二醇的全程收率≥78％，该催化剂可以将3‑羟基丙醛中的部分低聚物加氢并转化为1,3‑丙二醇，使得两段加氢后1,3‑丙二醇的选择性≥100％，在丙烯醛水合加氢路线下可以明显提高1,3‑丙二醇收率。

【技术领域】

本发明属于新型催化剂技术领域，更具体的，本发明涉及一种3-羟基丙醛加氢催化剂，还涉及所述催化剂的制备方法与应用。

【背景技术】

1,3-丙二醇是重要的化工原料，广泛应用于医药、化妆品、涂料、聚酯纤维等领域，特别是1,3-丙二醇与对苯二甲酸聚合制备的PTT聚酯纤维，因其特殊的分子结构，拥有良好的回弹性和伸长性，且易于着色、手感软弹，非常适合用作纺织服装面料，市场前景广阔。

目前化学法制备1,3-丙二醇的路线主要有：(1)环氧乙烷经氢甲酰化得到3-羟基丙醛，3-羟基丙醛加氢后得到1,3-丙二醇；(2)丙烯醛经水合后得到3-羟基丙醛，3-羟基丙醛加氢后得到1,3-丙二醇。两种路线都需要使用到3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇的催化剂。

环氧乙烷氢甲酰化路线需使用到高压环境和均相催化剂，存在设备投入大、催化剂污染严重的问题，相较而言，丙烯醛水合路线相对简单、前期投入小、更具备工业化的潜质。

在3-羟基丙醛两段加氢工艺中，由于3-羟基丙醛的热稳定性不佳，第一段反应器中未参与反应的3-羟基丙醛，进入第二段反应器后容易因高温发生逆向水合反应生成丙烯醛，导致1,3-丙二醇收率降低、副产物丙醇含量升高。

3-羟基丙醛性质活泼，高温下容易和1,3-丙二醇反应生成沸点与1,3-丙二醇接近的缩醛类杂质，该杂质的产生会加大1,3-丙二醇提纯难度、降低1,3-丙二醇合格产品的收率。

针对现有技术存在的缺陷，本发明人经过大量的实验和研究，终于完成了本发明。

【发明内容】

[需要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种3-羟基丙醛加氢催化剂。

本发明的另一个目的是提供所述3-羟基丙醛加氢催化剂的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述3-羟基丙醛加氢催化剂的用途。

[技术方案]

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明涉及一种3-羟基丙醛加氢催化剂。

所述3-羟基丙醛加氢催化剂是由镍的氧化物、钌的氧化物、铈的氧化物与载体组成的，其中，以重量计，镍元素占催化剂总量的10～30％，钌元素占催化剂总量的0.10～0.50％，铈元素占催化剂总量的0.08～4.20％，余量为氧化物中的氧元素及载体。

本发明还涉及所述3-羟基丙醛加氢催化剂的制备方法。

该制备方法的步骤如下：

A、制备粉末载体

将前驱体粉末置于马弗炉中，在温度450～800℃的条件下焙烧4～10h，接着冷却至室温，得到所述的粉末载体；

B、制备含钌粉末载体

将三氯化钌水合物、竞争吸附剂与水配制成含浓度为以重量计0.16～0.80％的三氯化钌水合物与浓度为以重量计0.5～5.0％的竞争吸附剂的含钌的竞争吸附剂溶液；