本发明专利技术涉及一种用于仲丁醇制备甲乙酮的催化剂的制备方法，按重量计，包括CuO 45～55份，SiO2 35～55份及MO 2～20份，MO为CaO、MgO、ZnO、Al2O3中的至少一种。本发明专利技术的催化剂利用MO改性Cu/SiO2催化剂，使催化剂具有较高的脱氢活性及良好的热稳定性，MO的加入可增强转化率、提高甲乙酮的选择性；本发明专利技术利用物理和化学方法结合制备得到改性的Cu/SiO2催化剂，该制备方法工艺简单，催化剂用于仲丁醇脱氢制备甲乙酮工艺时，不但保持了较高的仲丁醇的转化率，且氨水的加入使得整个反应在碱性环境下进行，生成的催化剂质量高，加入柠檬酸则保证了催化剂的物理特性，粒径均匀，亦提高了催化剂的质量，进一步提高了催化剂的转化率和选择性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
甲乙酮作为有机溶剂，在工业生产中具有广泛用途，如用于润滑油脱蜡、涂料工业 及多种树脂溶剂、植物油的萃取过程及精制过程的共沸精馏，其优点是溶解性强，挥发性比 丙酮低，属中沸点酮类溶剂。甲乙酮还是制备医药、染料、洗涤剂、香料、抗氧化剂以及某些 催化剂的是中间体，合成抗脱皮剂甲基乙基酮月亏、聚合催化剂甲基乙基酮过氧化物、阻蚀剂 甲基戊炔醇等，在电子工业中用作集成电路光刻后的显影剂。 在甲乙酮的工业生产中，一般使用仲丁醇脱氢制备甲乙酮，而在仲丁醇脱氢制备 甲乙酮的工艺中，随着工业应用要求的不断提高，开发高性能仲丁醇脱氢催化剂一直备受 关注。目前国内通常采用Cu-Zn-Al催化剂，如中国专利CN1289752A和CN1289753A中都提 供了改进Cu-Zn-Al催化剂性能的方法，如通过在催化剂组分中添加碱金属氧化物或在有 机原料中加入有机胺来消除Cu-Zn-Al催化剂的酸中心，抑制醇脱水和甲乙酮进一步缩合 的副反应发生。中国专利CN1415591A中所制备的纳米金属催化剂尽管在不采用其它载体 的情况下提高了酮类产品的选择性，但其纳米级金属催化剂的制备工艺涉及到高真空、气 体引发电弧等高要求，同时纳米级催化剂要在无氧条件下保存，制备和使用的这些要求限 制了纳米级金属催化剂推广应用。中国专利CN101269331A通过在共沉淀的过程中添加有 机活性剂来制备中孔Cu-Zn-Al催化剂，该方法通过增加孔径、提高表面积来提高催化剂活 性，已有的研究表明中孔材料因孔壁较薄、热稳定性较差、在使用过程中容易崩塌等而限制 了其应用，遗憾的是该专利未披露有关中孔Cu-Zn-Al催化剂的热稳定性数据。另外中国专 利CN102247855A在共沉淀法制备Cu-Zn-Al催化剂基础上引入了 Zr以及碱金属氧化物来 解决活性差、甲乙酮选择性低的问题。专利CN102247855通过采用CuO、ZnO、ZrOjP Al 203作为主要活性组分，同时用Na20、K20、Li20、Cs 20等对催化剂进行改性处理，获得一种低温活 性好，甲乙酮选择性高的仲丁醇脱氢催化剂。但是，Cu-Zn-Al催化剂在实际生产应用中仍 然存在转化率低、不稳定的缺点。 目前，对于Cu/Si02催化剂应用的研究也逐步受到人们重视，Cu/SiO 2催化剂不但 具有较高的脱氢活性，而且具有良好的热稳定性。但是，对于仲丁醇脱氢反应，SiO2起到有 效分散活性中心Cu的同时也导致了副反应的发生，例如载体中的酸性位利于仲丁醇发生 分子间脱水副反应生成丁烯，造成催化剂的选择性降低；载体的碱性太强，脱氢产生甲乙酮 类易发生缩合反应，这些缩聚物可能还会导致催化剂孔道堵塞而失活。专利CN 103599786 使用M2O作为改性剂，钾钠改性Cu/Si02催化剂不但保持了较高的仲丁醇的转化率，而且进 一步提高了甲乙酮选择性。但是，钾钠改性Cu/Si02催化剂由于钾、纳碱性过强，在应用中 也会存在稳定性不高的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种仲丁醇的转化率 高、甲乙酮的选择性好且反应稳定性佳的用于仲丁醇制备甲乙酮的催化剂。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述用于仲 丁醇制备甲乙酮的催化剂的制备方法，该方法工艺步骤简单，所制备的催化剂仲丁醇的转 化率高、甲乙酮的选择性好且反应稳定性佳。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于仲丁醇制备甲乙酮的催 化剂，其特征在于：按重量计，所述的催化剂包括CuO 45~55份，Si0235~55份及M02~ 20份，所述的MO为CaO、MgO、ZnO、Al2O3中的至少一种。 优选地，所述的MO为CaO、ZnO及MgO的混合物，且该混合物中三者的重量比为 3:2:1，以使催化剂性质更加稳定。 -种用于仲丁醇制备甲乙酮的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1)按照催化剂中CuO、SiOj MO的重量比为（45~55) : (35~55) : (2~20)， 称取铜的可溶性盐、硅酸盐及M的可溶性盐备用；将铜的可溶性盐、M的可溶性盐混合后粉 碎为40~60目的粉末； (2)向步骤（1)所得粉末中加入CaO或MgO粉末得到混合粉末，调节转盘的转速 为150~200r/s，在混合粉末转动状态下向混合粉末中喷入去离子水，去离子水的喷入重 量为混合粉末重量的〇. 3~0. 5倍；转盘旋转混合2~4h直至混合粉料滚动混合粘结形成 均匀直径的球体； (3)将步骤（2)所得球体物粉粹至40~50目并干燥，然后置于焙烧炉中焙烧，焙 烧温度为120°C，焙烧时间为1~2h，焙烧完毕后再将其粉碎至60~100目； (4)将步骤（3)所得粉末置于带有多层筛板的筒体设备内并均匀放置于筛板上， 筒体设备底部装入硅酸盐溶液并加热至100~ll〇°C，使得硅酸盐溶液形成蒸汽，硅酸盐溶 液的蒸汽由上至下形成沸腾床层，从而与粉末充分混合并形成颗粒均匀的固体小颗粒； (5)将步骤（4)所得上固体小颗粒清洗并干燥后置于烧炉中焙烧，焙烧温度为 300~650°C，焙烧时间为2. 5~4. 5h，焙烧完毕即得到目标催化剂。 作为改进，步骤（2)中在向混合粉末中喷入去离子水的同时，喷入质量浓度为 25%的氨水溶液，且该氨水溶液的喷入量为混合粉末重量的0. 25~0. 75倍。在此处加入 氨水提供碱性环境，可以对催化剂的复合生成起到催化作用，使得最终生成的催化剂成品 质量更优。 进一步改进，步骤（2)中CaO或MgO粉末的加入量为铜的可溶性盐与M的可溶性 盐混合粉末总质量的〇. 05~0. 1倍。在此处加入CaO或MgO粉末以使球体更加易于形成。 作为优选，步骤（4)中所述的娃酸盐溶液为浓度为0. 5mol/L的娃酸盐水溶液，且 使用前将该硅酸盐溶液用氨水调节pH至7~11。 再改进，步骤（3)在进行焙烧前向粉末中加入浓度为0. lmol/L的柠檬酸溶液，该 柠檬酸溶液的加入量为10~40mL，柠檬酸一方面作为络合剂，另一方面作为燃烧剂，控制 制备的催化剂形貌及粒径，柠檬酸可在高温煅烧时去除。 优选地，所述铜的可溶性盐为铜的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐中的至少一种； 所述M的可溶性盐为M的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐中的至少一种。 优选地，步骤（5)中，利用蒸馏水对所述的固体小颗粒进行清洗，且在100~130°C 下进行干燥，干燥时间为3~5h。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： 本专利技术的催化剂包括组分CuO, SiOj M0,采用本专利技术的组分及配比，利用MO改性 Cu/Si02催化剂，使催化剂具有较高的脱氢活性及良好的热稳定性，同时，MO的加入可增强 转化率、提高甲乙酮的选择性； 本专利技术利用物理和化学方法结合制备得到改性的Cu/Si02催化剂，该制备方法工 艺简单，该催化剂用于仲丁醇脱氢制备甲乙酮工艺时，不但保持了较高的仲丁醇的转化率， 而且氨水的加入使得整个反应在碱性的环境下进行，生成的催化剂质量高，而加入柠檬酸 则保证了催化剂的物理特性，粒径均匀，亦提高了催化剂的质量，从而进一步提高了催化剂 的转化率和选择性；另外，Cu/Si02催化剂本身就具有良好的热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于仲丁醇制备甲乙酮的催化剂，其特征在于：按重量计，所述的催化剂包括CuO 45～55份，SiO2 35～55份及MO 2～20份，所述的MO为CaO、MgO、ZnO、Al2O3中的至少一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁海，寿鲁阳，
申请(专利权)人：宁波海越新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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