專利名稱：一種四氫呋喃催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種催化氫化馬來(lái)酸酐及其衍生物制備四氫呋喃的
催化劑。
背景技術(shù)：
四氫呋喃是一種用途廣泛的低沸點(diǎn)溶劑和有機(jī)物中間體。近年來(lái)，由于四氫呋喃 的用途及用量不斷增加，人們對(duì)四氫呋喃生產(chǎn)技術(shù)研究不斷深入，已工業(yè)化的生產(chǎn)方法主 要有1. 4-丁二醇脫水法、馬來(lái)酸酐加氫副產(chǎn)法、糠醛法、馬來(lái)酸酐加氫法。馬來(lái)酸酐加氫法 副產(chǎn)物量一般較少，是一條具有良好工業(yè)前景的工藝路線。通過(guò)催化氫花馬來(lái)酸酐及其衍 生物制備丁二酸酐(SA)、 Y-丁內(nèi)脂(GBL)和1.4-丁二醇(BDO)，已被許多文獻(xiàn)證實(shí)。但 用于進(jìn)一步制備四氫呋喃的報(bào)道特別是專利報(bào)道較少。氫化中的催化劑通常含有鉻(如 US3065243，CN99804254B中所述)，而且催化劑的催化性能不佳。在以往報(bào)道的馬來(lái)酸酐及 其衍生物加氫制備四氫呋喃Cu0-Zn0-Al203三元催化劑的制備方法有兩種一種是涂覆法， 如CN01820322A等，不僅存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度較大，而且反應(yīng)溫度較高；另一種為 共沉淀法，但該催化劑在氫化馬來(lái)酸酐及其衍生物時(shí)，僅對(duì)產(chǎn)物GBL有較高的選擇性，在制 備四氫呋喃時(shí)必須有溶劑存在，在沒(méi)有溶劑存在時(shí)四氫呋喃選擇性《87% 。因此，從工業(yè)角 度出發(fā)，開(kāi)發(fā)具有較高活性和選擇性的馬來(lái)酸酐加氫制備四氫呋喃環(huán)保型催化劑具有明顯 的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高性能馬來(lái)酸酐加氫制備四氫呋喃的催化劑的制備方 法。使用該催化劑可獲較高的馬來(lái)酸酐轉(zhuǎn)化率和四氫呋喃選擇性。 本發(fā)明的催化劑組成為氧化銅、氧化鋅、氧化鋁，其主要特性之一是添加稀土元素 作為第四活性組分。催化劑組分含量(wt% )分別為氧化銅40% 50%，氧化鋅20% 30%，氧化鋁10% 15%，稀土元素2% 5%，余為成型助劑。本發(fā)明的催化劑采用共沉 淀的方法制備，該方法包括以下步驟 將Cu、Zn、Al的可溶性鹽，最好是Cu、Zn、Al的硝酸鹽，按照催化劑的組成比例溶解 在去離子水中，制成混合物濃度為1M 2M的溶液，在70°C IO(TC溫度下與濃度為1M 2M沉淀劑混合共沉淀，控制pH = 8 10. O，沉淀劑為草酸胺，；沉淀完成后，加入計(jì)量的稀 土元素，在20°C -3(rC陳化10min 20min，進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，150°C 220。C下干燥5h以上， 在300°C 40(TC下煅燒lh 3h，最后壓片成催化劑。 本發(fā)明的顯著特點(diǎn)之一是在催化劑制備過(guò)程中添加了稀土元素，改善了制備的工 藝條件，使制的的催化劑孔分布較好。 本發(fā)明催化劑用于馬來(lái)酸酐氣相加氫反應(yīng)制備四氫呋喃時(shí)，由于催化劑的性能優(yōu)
良，既可以提高收率，降低生產(chǎn)成本，是一種性能價(jià)格比較高的新產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)例1 : 將1. 5MCu、 Zn、 Al的硝酸鹽混合液與1. 8M的草酸胺溶液在90°C、攪拌下中和，控 制終點(diǎn)PH = 9，沉淀完成后，加入稀土元素鈰，在25t:下陳化15min，陳化后過(guò)濾所得的固 體物在5(TC下用去離子水洗滌多次，用硫酸二苯胺檢驗(yàn)合格后過(guò)濾成濾餅。將洗好的濾餅 在20(TC下干燥10h，再在40(TCt:下焙燒2h，壓片成催化劑，制得的催化劑組成為氧化銅 47. 5 % ，氧化鋅28. 6 % ，氧化鋁12.5%，氧化鈰3.8%，成型助劑7.6%。
在①10Xlmm的管式反應(yīng)器中，裝入20目 40目的催化劑2ml。該催化劑在反 應(yīng)前需進(jìn)行活化，活化采用含2% 5% H2的氫氮混合氣在120°C 30(TC下程序升溫活化 10h 30h。在馬來(lái)酸酐液體空速為0. lh—、反應(yīng)壓力為2. OMPa，反應(yīng)溫度為24(TC，氫/酐 比為150 : 1的條件下進(jìn)行催化劑的性能評(píng)價(jià)。按例1方法制備的催化劑A的性能如表1 所示。 表l催化劑性能對(duì)比
催化劑 馬來(lái)酸酐轉(zhuǎn)化率(％) 四氫呋喃選擇性(％)
-
A_^_^_ 從表1可以看出，本發(fā)明的催化劑的活性、選擇性比較高，表明本發(fā)明的催化劑具 有更高的活性、選擇性。
權(quán)利要求
一種四氫呋喃催化劑的制備方法，其特征是催化劑組成為氧化銅、氧化鋅、氧化鋁，添加稀土元素作為第四活性組分，催化劑組分含量wt％分別為氧化銅40％～50％，氧化鋅20％～30％，氧化鋁10％～15％，稀土元素2％～5％，余為成型助劑，采用共沉淀的方法制備。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將Cu、Zn、Al的可溶性鹽，按照催化劑的組成 比例溶解在去離子水中，制成混合物濃度為1M 2M的溶液，在7(TC IO(TC溫度下與濃度 為1M 2M沉淀劑混合共沉淀，控制pH = 8 10. O，沉淀劑為草酸胺，；沉淀完成后，加入 計(jì)量的稀土元素，在20°C -3(TC陳化10min 20min，進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，150°C 220。C下干燥 5h以上，在3Q0。C 40(TC下煅燒lh 3h，最后壓片成催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種四氫呋喃催化劑的制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。將Cu、Zn、Al的可溶性鹽，按照催化劑的組成比例溶解在去離子水中，制成混合物濃度為1M～2M的溶液，在70℃～100℃溫度下與濃度為1M～2M沉淀劑混合共沉淀，控制pH＝8～10.0，沉淀劑為草酸胺；沉淀完成后，加入計(jì)量的稀土元素，在20℃-30℃陳化10min～20min，進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，150℃～220℃下干燥5h以上，在300℃～400℃下煅燒1h～3h，最后壓片成催化劑。本發(fā)明的顯著特點(diǎn)之一是在催化劑制備過(guò)程中添加了稀土元素，改善了制備的工藝條件，使制的催化劑孔分布較好。
文檔編號(hào)B01J23/76GK101757924SQ20081023611
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者陶偉平 申請(qǐng)人:陶偉平