一种负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用，负载型固体碱催化剂为CaO/SAPO

【技术实现步骤摘要】
一种负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于化工
，涉及一种负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]生物质作为一种可再生能源，可用于替代化石燃料生产化学品和液体燃料，生物质原料中的半纤维组分经水解
‑
脱水后生成糠醛，丙酮也可由生物质通过发酵法制备而得，糠醛
‑
丙酮经羟醛缩合反应可得到亚糠基丙酮([4
‑
(2
‑
呋喃基)
‑3‑
丁烯
‑2‑
酮])和二亚糠基丙酮([1,5
‑
双
‑
(2
‑
呋喃)
‑
1,4
‑
戊二烯
‑3‑
酮])，两种缩合产物进一步加氢脱氧可生产C8‑
C
13
的长链烷烃，可作为航空煤油组分。此外，亚糠基丙酮和二亚糠基丙酮还可广泛用于化工、冶金及建筑工程领域。
[0003]在碱性条件下，糠醛和丙酮发生羟醛缩合反应制备亚糠基丙酮和二亚糠基丙酮的化学反应式如图1所示。以固体碱催化糠醛和丙酮制备亚糠基丙酮或二亚糠基丙酮的反应，目前的研究多存在以下两种问题：(1)为促进糠醛的转化，添加过量丙酮(通常10倍于糠醛添加量)，造成反应后丙酮大量剩余，原料的总体碳原子转化率较低；(2)糠醛和丙酮在反应体系中的含量低(通常低于5％)，水(或水
‑
有机溶剂)添加量过大，不利于产物后续的分离、提纯。因此，如何开发一种丙酮、水(或水
‑
有机溶剂)等溶剂使用量小，糠醛转化率高总收率的方法，对于制备亚糠基丙酮及二亚糠基丙酮具有重要价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用，该催化剂能够降低糠醛
‑
丙酮反应中丙酮及反应溶剂的用量，且制备方法较为简单。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述的负载型固体碱催化剂为CaO/SAPO
‑
34或CaO/Y
‑
800。
[0006]所述负载型固体碱催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0007]1)将乙酸钙浸渍于载体分子筛的表面及孔道内，然后进行干燥；
[0008]2)将步骤1)得到的物质升温焙烧，再随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。
[0009]载体分子筛为SAPO
‑
34或Y
‑
800。
[0010]乙酸钙的重量为载体分子筛重量的10％
‑
40％。
[0011]浸渍时间为6h
‑
36h。
[0012]步骤1)中的干燥温度为100℃
‑
110℃，干燥时间为3h
‑
24h。
[0013]步骤2)的具体过程为：
[0014]将步骤1)得到的物质以2
‑
10℃/min的速率升温至500℃
‑
900℃，再焙烧2h
‑
10h，然后随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。
[0015]所述的负载型固体碱催化剂在糠醛
‑
丙酮反应中的应用。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术所述的负载型固体碱催化剂、其制备方法及应用在具体操作时，将乙酸钙浸渍于载体分子筛的表面及孔道内，再进行干燥及焙烧，制备方法简单，同时相对于原料中的碳原子总量，负载型固体碱催化剂CaO/SAPO
‑
34、CaO/Y
‑
800在最优反应催化条件下，得到的亚糠基丙酮和二亚糠基丙酮的总收率分别为97.4％、94.4％，且在催化糠醛
‑
丙酮反应时，反应条件温和，催化剂催化活性高。
附图说明
[0018]图1为糠醛和丙酮发生羟醛缩合反应制备亚糠基丙酮和二亚糠基丙酮的化学反应式。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0020]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0021]本专利技术所述的负载型固体碱催化剂为CaO/SAPO
‑
34或CaO/Y
‑
800。
[0022]本专利技术所述负载型固体碱催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0023]1)将乙酸钙浸渍于载体分子筛的表面及孔道内，然后进行干燥；
[0024]2)将步骤1)得到的物质升温焙烧，再随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。
[0025]载体分子筛为SAPO
‑
34或Y
‑
800。
[0026]乙酸钙的重量为载体分子筛重量的10％
‑
40％。
[0027]浸渍时间为6h
‑
36h。
[0028]步骤1)中的干燥温度为100℃
‑
110℃，干燥时间为3h
‑
24h。
[0029]步骤2)的具体过程为：
[0030]将步骤1)得到的物质以2
‑
10℃/min的速率升温至500℃
‑
900℃，再焙烧2h
‑
10h，然后随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。
[0031]实施例一
[0032]本专利技术所述的负载型固体碱催化剂为CaO/SAPO
‑
34。
[0033]本专利技术所述负载型固体碱催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0034]1)将乙酸钙浸渍于载体分子筛的表面及孔道内，然后进行干燥；
[0035]2)将步骤1)得到的物质升温焙烧，再随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。
[0036]载体分子筛为SAPO
‑
34。
[0037]乙酸钙的重量为载体分子筛重量的30％。
[0038]浸渍时间为14h。
[0039]步骤1)中的干燥温度为105℃，干燥时间为8h。
[0040]步骤2)的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型固体碱催化剂，其特征在于，所述负载型固体碱催化剂为CaO/SAPO
‑
34或CaO/Y
‑
800。2.一种权利要求1所述负载型固体碱催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将乙酸钙浸渍于载体分子筛的表面及孔道内，然后进行干燥；2)将步骤1)得到的物质升温焙烧，再随炉冷却至室温，得负载型固体碱催化剂。3.根据权利要求2所述的负载型固体碱催化剂的制备方法，其特征在于，载体分子筛为SAPO
‑
34或Y
‑
800。4.根据权利要求2所述的负载型固体碱催化剂的制备方法，其特征在于，乙酸钙的重量为载体分子筛重量的10％
‑
40％。5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：房孝维，何育东，王泽，李兴华，陶明，宦宣州，吴晓龙，余昭，李楠，王韶晖，何仰朋，孟令海，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：