專利名稱:3-羥基丙醛加氫制1,3-丙二醇的催化劑的制作方法
技術領域:
本發明涉及3-羥基丙醛加氫制備1,3-丙二醇的催化劑,催化劑的活性組份中含有Ni以及Cr、Zn、Mo或Fe。
如美國專利5,093,537提出了一種用于3-羥基丙醛加氫制1,3-丙二醇含Mo的Raney鎳型催化劑,催化劑粒度為50mμ。催化劑的用量為催化劑在反應液中的重量百分比為4~6%,原料3-羥基丙醛水溶液的重量百分濃度為10~20%,氫壓為1.5~6.0mpa,加氫溫度為45~95℃,加氫時間為15~85min時,3-羥基丙醛的轉化率最高可達99%。但其缺點是1,3-丙二醇的選擇性波動較大,當轉化率低時,選擇性可以達到100%,但如轉化率上升,選擇性則明顯下降。另外,由于催化劑顆粒非常小,催化劑從反應液中的分離相當困難,通常需在反應液中預先加入硅藻土才可進行分離,這樣使得催化劑無法重復使用。
在美國專利5,015,789和5,364,984中分別提出了用于3-羥基丙醛的二種固定床加氫催化劑,其組成為Ni/Al2O3/SiO2及Pt/TiO2。Ni/Al2O3/SiO2催化劑由于活性較低,特別是活性穩定性較差,在工業裝置上反應后期需不斷升高氫氣壓力,方可將3-羥基丙醛的濃度降至0.1%以下。而Pt/TiO2催化劑是這種催化劑的改進,尤其是在活性穩定性方面有較大提高,但由于鉑很容易中毒,故對反應液中的硫、磷及砷等含量要求極高,也會造成生產成本的增加。
本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的一種用于3-羥基丙醛加氫制備1,3-丙二醇的催化劑,其活性組份為Ni-A其中A為Cr、Zn、Mo或Fe中的任何一種,Ni與A的重量比為Ni∶A=1∶(0.01~0.1)。
載體為含Al2O3或SiO2,或同時含有兩者的分子篩,催化劑活性組份的重量百分含量為30~60%。
組份A最好為Cr或Mo;Ni與A的重量比最好為Ni∶A=1∶(0.02~0.08)。
催化劑可采用常規方法制備。一般是將細顆粒分子篩與所需活性金屬化合物混合均勻后擠條成型,并切成顆粒,再經高溫焙燒使化合物分解成相應的氧化物,最后用氫氣還原,降至室溫后隔絕空氣保存備用。
本發明提供的催化劑由于添加了助催化組份A,它一方面能幫助形成高活性的鎳合金原子簇活性中心,另一方面對催化劑的孔道進行了有效的修飾,有利于3-羥基丙醛的擴散,從而使催化劑的活性大幅提高。另一方面它對反應液中的硫、磷及砷等毒物不敏感,所要求的加氫條件也比較溫和,這對降低加氫生產成本是非常有利的。
各實施例催化劑的組成,組份A的起始物料見表1。
催化劑的評價將100克和25克催化劑分別裝入串聯的兩個管式固定床反應器,第一反應器裝填100克,第二反應器裝填25克。將原料3-羥基丙醛水溶液和氫氣混合預熱后通入第一反應器,保持氫氣壓力進行加氫;第一反應器出口物料加熱升溫后進入第二反應器,保持氫氣壓力繼續加氫。加氫后的物料冷卻后進行氣液分離,液體用毛細管色譜進行分析其中3-羥基丙醛、1,3-丙二醇及副產物的含量。
各實施例其它的具體反應條件以及反應結果見表2。表1.
表2.
權利要求
1.一種用于3-羥基丙醛加氫制備1,3-丙二醇的催化劑,其活性組份為Ni-A其中A為Cr、Zn、Mo或Fe中的任何一種,Ni與A的重量比為Ni∶A=1∶0.01~1∶0.1,載體為含Al2O3或SiO2,或同時含有兩者的分子篩,催化劑活性組份的重量百分含量為30~60%。
2.根據權利要求所述的催化劑,其特征在于A為Cr或Mo。
3.根據權利要求所述的催化劑,其特征在于Ni與A的重量比為Ni∶A=1∶0.02~1∶0.08。
全文摘要
一種用于3-羥基丙醛加氫制備1,3-丙二醇的催化劑,其活性組份為Ni-A,其中A為Cr、Zn、Mo或Fe中的任何一種,Ni與A的重量比為Ni∶A=1∶0.01~1∶0.1,載體為含Al
文檔編號B01J23/80GK1428190SQ0113924
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月27日 優先權日2001年12月27日
發明者徐澤輝, 郭世卓, 劉華婷, 瞿國華 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司