异丁酸合成用锆基催化剂，属于精细化工产品用催化剂制备技术领域，由铜、锌、锆的氧化物，以及镧、铈、钇等稀土元素的一种或多种组成，各组分以金属计的含量为Ｃｕ５－４０％，Ｚｎ０－１０％，Ｚｒ５０－９０％，Ｒｅ１－１０％，通过沉淀反应、熟化沉淀物、过滤洗涤且烘干焙烧滤饼、粉碎挤条或压片成型烧成物获得，该催化剂用于异丁酸经水氧化合成反应中，稳定性好，转化率和选择性高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精细化工产品用催化剂制备
，尤其是指一种合成异丁酸用的催化剂。
技术介绍
中国专利02148562.3公开了“一种合成异丁酸的方法”，即异丁醛经水氧化非均相催化合成异丁酸的技术。该技术以水取代氧气或空气，具有无污染、安全、选择性高的特点，该工艺的主要副产物为异丁醇，易于分离，并且可循环使用，工艺的反应路线为 从原理上分析，上述反应是通过下面两步反应完成的，即 这条无污染、高选择性的安全的异丁酸合成工艺，所使用的催化剂由金属Cu、Zn、Al及Zr和选自稀土La、Ce和Y的一种或多种的氧化物组成，该催化剂的缺点是稳定性较差，通常反应数小时活性就急剧下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发出一类稳定性好，转化率和选择性高的异丁醛经水氧化非均相催化合成异丁酸的催化剂，这种催化剂同样适用于正丁酸/丙酸的这类合成催化反应。具体可这样实施异丁酸合成用锆基催化剂，其特征在于催化剂由铜、锌、锆的氧化物，以及镧、铈、钇等稀土元素的一种或多种组成，各组分以金属计的含量为Cu 5-40％，Zn 0-10％，Zr 50-90％，Re 1-10％。该催化剂的特征是以锆为催化剂载体，从而大大提高了催化剂的稳定性。本专利技术所提出的催化剂制备步骤如下1.沉淀反应。将计量好的铜、锌、锆和稀土元素的可溶性盐溶液与碳酸盐或碳酸氢盐水溶液搅拌混合； 2.熟化第1步所得的沉淀物；3.将第2步得到的沉淀物过滤、洗涤，滤饼烘干焙烧；4.将第3步得到的烧成物粉碎，挤条或压片成型。催化剂生产过程中，沉淀反应的温度控制为50-90℃，PH值为9-11，时间可长可短一点，一般控制为5-30分钟。沉淀物熟化的时间一般为10-500分钟，最好是60-100分钟。滤饼烘干焙烧的条件是在60-150℃下烘干，时间一般为5-12小时，然后在350-450℃下焙烧，时间一般为6-12小时；制备方法中的铜、锌、锆和稀土元素的可溶性盐溶液一般指硝酸盐或氯化物等，作为沉淀剂的酸酸盐或碳酸氢盐通常指其的钠盐、钾盐等。通过本方法制备的催化剂用于异丁酸经水氧化合成反应中，稳定性好，转化率和选择性高。具体实施例方式实施例1用量筒量取160ml 1M硝酸铜溶液，31ml 1M硝酸锌溶液，222ml 1M氧氯化锆溶液，10ml 1M硝酸铈铵溶液，在滴液漏斗中混合均匀。在另一滴液漏斗中加入800ml 1M碳酸钠溶液。在搅拌情况下，两个滴液漏斗中的溶液同时滴加到烧杯中进行沉淀反应，通过调节两溶液的相对滴料速度控制pH值在10左右，反应温度80℃，沉淀时间30分钟。滴加完后，在80℃熟化1小时。过滤，用去离子水洗至滤液中无Na+和NO3-离子。在120℃下烘干，6小时后再在400℃下焙烧9小时。冷却后，破碎成100目，用压片机压片成φ4*4mm颗粒。得各金属的重量比为Cu∶Zn∶Zr∶Ce＝30∶6∶60∶4。实施例2同实施例1，只是各溶液的量分别为1M硝酸铜溶液160ml，1M氧氯化锆溶液230ml，1M硝酸镧溶液20ml，沉淀反应的温度控制为50℃，PH值为9，沉淀20分钟，沉淀物熟化8小时，滤饼在70℃下烘干12小时，350℃焙烧12小时。得各金属的重量比约为Cu∶Zr∶La＝30∶62∶8。实施例3同实施例1，只是各溶液的量分别为1M硝酸铜溶液106ml，1M硝酸锌溶液26ml，1M氧氯化锆溶液258ml，外加2.1克Y2O3粉末。沉淀反应的温度控制为90℃，PH值为11，沉淀物熟化100分钟，滤饼在150℃下烘干5小时，450℃焙烧6小时，得各金属的重量比约为Cu∶Zn∶Zr∶Y＝20∶5∶70∶5。实施例4同实施例1，只是各溶液分别为1M氯化铜40ml，1M硝酸锌溶液48ml，1M氧氯化锆溶液278ml，外加0.8克Y2O3粉末，沉淀剂改为碳酸氢钾，沉淀反应的温度控制为70℃，PH值为10.5，沉淀10分钟，沉淀物熟化3小时，滤饼在100℃下烘干8小时，420℃焙烧10小时。得各金属的重量比约为Cu∶Zn∶Zr∶Y＝8∶10∶80∶2实施例5同实施例1，只是各溶液分别为1M氯化铜220ml，1M氧氯化锆溶液191ml，1M硝酸镧溶液12.6ml，外加2.2克Y2O3粉末，沉淀剂改为碳酸氢钠。沉淀反应的温度控制为60℃，PH值为9.5，沉淀30分钟，沉淀物熟化30分钟，滤饼在120℃下烘干10小时，380℃焙烧10小时。得各金属的重量比约为Cu∶Zr∶Y∶La＝40∶50∶5∶5催化剂评价方法催化剂预处理取30g上述方法制备的催化剂，装入内径为20mm的反应器中，通入用5％H2/N2从室温经20小时程序升温至280℃，并维持5小时。反应异丁醛(18g/小时)和水(18g/小时)(异丁醛和水的摩尔比为1∶4)混合汽化，预热至250℃，进入反应器，反应温度280℃，反应压力为常压。生成物冷凝后分为油层和水层，分别称量、分析，取样时间为1小时。结果见表1，2。表1.反应结果(反应2小时后，分析为气相色谱法) 表2.实施例3所制催化剂稳定性考察结果(分析为气相色谱法) 权利要求1.异丁酸合成用锆基催化剂，其特征在于催化剂由铜、锌、锆的氧化物，以及镧、铈、钇等稀土元素的一种或多种组成，各组分以金属计的含量为Cu 5-40％，Zn 0-10％，Zr50-90％，Re 1-10％。2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下(1)沉淀反应。将计量好的铜、锌、锆和稀土元素的可溶性盐溶液与碳酸盐或碳酸氢盐水溶液搅拌混合；(2)熟化第(1)步所得的沉淀物；(3)将第(2)步得到的沉淀物过滤、洗涤，滤饼烘干焙烧；(4)将第(3)步得到烧成物粉碎，挤条或压片成型。3.根据权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于沉淀反应的温度为50-90℃，控制PH值为9-11。4.根据权利要求3所述的催化剂制备方法，其特征在于沉淀时间为5-30分钟。5.根据权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于沉淀物的熟化时间一般为10-500分钟，最好是60-100分钟。6.根据权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于滤饼烘干和焙烧温度分别为60-150℃和350-450℃。7.根据权利要求6所述的催化剂制备方法，其特征在于下滤饼的烘干时间控制为5-12小时，焙烧时间控制为6-12小时。全文摘要异丁酸合成用锆基催化剂，属于精细化工产品用催化剂制备
，由铜、锌、锆的氧化物，以及镧、铈、钇等稀土元素的一种或多种组成，各组分以金属计的含量为Cu 5－40％，Zn 0－10％，Zr 50－90％，Re 1－10％，通过沉淀反应、熟化沉淀物、过滤洗涤且烘干焙烧滤饼、粉碎挤条或压片成型烧成物获得，该催化剂用于异丁酸经水氧化合成反应中，稳定性好，转化率和选择性高。文档编号B01J23/76GK1663682SQ20041006588公开日2005年9月7日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日专利技术者王恒秀, 潘伟雄, 陈维斌, 张剑彬 申请人:宜兴市中港精细化工厂本文档来自技高网...
【技术保护点】
异丁酸合成用锆基催化剂，其特征在于催化剂由铜、锌、锆的氧化物，以及镧、铈、钇等稀土元素的一种或多种组成，各组分以金属计的含量为Ｃｕ５－４０％，Ｚｎ０－１０％，Ｚｒ５０－９０％，Ｒｅ１－１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王恒秀，潘伟雄，陈维斌，张剑彬，
申请(专利权)人：宜兴市中港精细化工厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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