一种多元醇氢解制二元醇的催化剂及其制备方法，涉及一种催化剂。提供一种多元醇氢解制二元醇的催化剂及其制备方法。催化剂的组成为镍、助剂和载体，催化剂中各组成元素质量比为镍∶助剂∶载体＝(10～40)∶(0～5)∶100。取定量的金属镍盐和助剂盐溶于水，加入载体中，在热水浴中搅拌；将沉淀剂配置成水溶液；搅拌下往金属盐-载体混合液中加入计量的沉淀剂溶液，搅拌，静置；将所得混合物经抽滤得到固体，洗涤至洗液呈中性后，淋洗脱水得到催化剂前驱体，干燥，在低氢气混合气气氛下预还原活化处理1～6h，得黑色粉末状固体催化剂。适用于浓度范围宽的山梨醇或甘油氢解制取二元醇，且催化剂可多次重复使用，催化剂成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂，尤其是以多元醇催化氢解制二元醇的催化剂及其制备方法。
技术介绍
1，2_丙二醇(1，2_PD0)是重要的化工原料，广泛应用于化工、食品、医药和化妆品 工业。现有的1，2-PD0生产方法普遍采用环氧丙烷水合法，也可利用1，2-二氯丙烷水解而 生产，但均存在较大的环境污染和成本偏高等问题。由于丙烯等石化原料价格的快速上涨， 现有生产方法面临生产成本的压力，迫切需要开发新的原料来源和合成路线。乙二醇(EG)是另一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、 油漆溶剂、耐寒润滑油、非离子型表面活性剂、炸药和增塑剂等，尤其是聚酯。目前，乙二醇 工业生产主要采用环氧乙烷水合法的石油路线，乙烯为直接原料，石脑油是间接原料，但随 着石油资源的日趋衰减，探索非石油路线的能源及化工生产途径显得更为重要。在化工生 产和日常生活中有着十分广泛的应用。目前，国内外生产EG的主要方法是环氧乙烷水合 法，但该方法的工艺流程长、设备多、能耗高，因而生产成本也高，同时还存在设备易腐蚀和 污染环境等问题。生物质基多元醇如山梨醇和甘油等，被喻为今后合成可再生燃料和化学品的新型 平台分子。采用催化氢解方法，将生物质多元醇等转化为1，2-PD0和EG等二元醇，既可增 长产业链、提高经济效益，也将促进有关生物质能源化工产业的发展壮大，并拓展二元醇生 产的新途径和弥补二元醇产量的短缺，符合我国可持续发展战略。迄今有关山梨醇氢解制二元醇的专利文献中，以开发负载贵金属催化剂体系 居多。例如，中国专利CN101347731A中描述一种板式纳米碳纤维载Ru催化剂，220°C， IOMPa总压下，山梨醇转化率71. 5%，二元醇选择性50%。德国BASF公司申请的中国专利 CN101583583A制备了负载型Pd/C系列催化剂，在CaO存在下，230°C和氢气压力25MPa下反 应10h，山梨醇转化率100 %，二元醇选择性大于70 %。中国专利CN1078662A介绍了 Sn掺杂 的Ru/C催化剂，其特征是分别应用于釜式反应器和固定床反应器，反应温度225 270°C， 反应压力10 19MPa，以Ca(OH)2为促进剂，山梨醇转化率大于80%，二元醇(EG+PD0)选择 性大于60%，其中采用固定床反应器所需的反应条件均比釜式反应器所需反应条件温和。 欧洲EP0510238中将Pt/C催化剂应用于山梨醇氢解反应，在间歇釜式反应器中，以Ca(OH)2 为促进剂，在250°C和氢气压力13MPa(升温前)条件下反应池，二元醇收率为60% ；在固 定床反应器中，反应温度可适当降低至225°C，二元醇收率维持在60 %。此外，非贵金属催化剂体系，特别是镍基催化剂也受到越来越多的关注。中国专利 CN101199930A描述了一种骨架镍催化剂，分别考察了掺杂锑、铜、铁、锡、钌、镧、钴、钼、硼、 磷、铼等元素中的一种或几种对山梨醇氢解反应的影响，以95% Ni-4% Cu-I% Ru为例，用 于25wt%山梨醇氢解反应，225°C，氢气压力IlMPa下反应16h，山梨醇浓度0. 91%，乙二醇 浓度2. 79%，丙二醇浓度8. 40%。但是该催化剂的制备对设备要求较高，能耗大，并且大量使用的骨架镍也增大了催化剂制备的成本。CN1683^3A介绍了从玉米出发的生物质转化路 线，其中采用负载型5% Ru-50% Ni/Gl-80催化剂，以25wt%浓度山梨醇为原料制备C2 C4 二元醇，在230°C，氢气压力13MPa，以NaOH调节pH值为13，反应产物经分馏后各主要组 分浓度分别为山梨醇，1.21% ；丙二醇，8. 91% ；乙二醇，3. 77% ；丙三醇，4. 00% ；丁二醇， 1. 94%。W003035582A1制备了 Re修饰的负载型Ni/C催化剂，以KOH为促进剂，在220°C， 12. 41MPa下反应4h，山梨醇转化率55. 7%，乙二醇和丙二醇选择性分别为15%和31%。美 国杜邦公司在1984年申请的专利EP00726^中，采用硅铝复合氧化物为载体，在M负载量 为0.8%时，以Ca (OH)2为促进剂，在275°C，13. 8MPa下反应lh，山梨醇转化率为95%，二元 醇选择性大于70%。该催化剂同样适用于木糖醇的氢解反应，但是需要提高Ni负载量以 1 持反转化率在罾高水平。Saxena ^ (Industrial&Engineering Chemistry Research, 2005，44，1466-1473)开发了负载型 22. 06% Ni-7. 10% Mo-110% Cu/硅藻土催化剂，应用 于蔗糖氢解反应，在150°C和反应压力5. OMPa的操作条件下，135分钟后，蔗糖转化率88%， 甘油选择性观％，乙二醇选择性22%，丙二醇选择性13%。现有专利报道的应用于山梨醇氢解催化剂的适用山梨醇质量浓度为25%或以下， 例如，以上所述的中国专利CN1683293A，CN1078662A和CN101199930A中原料液山梨醇浓度 为25wt%。然而糖醇加氢制得的山梨醇浓度在70%左右，在此背景下开发适用于较高浓度 山梨醇氢解的催化剂无疑将提供更加简便的产业化路线和较高的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在于提供，该催 化剂适用于浓度范围宽的山梨醇或甘油氢解制取二元醇，且催化剂可多次重复使用，催化 剂成本低。本专利技术所述多元醇氢解制二元醇的催化剂的组成为镍、助剂和载体，催化剂中各 组成元素质量比为镍助剂载体=(10 40) (0 5) 100。所述助剂可为钙、铁、铜、铈、钡、钛、锌、镁、铼、锰、硼、锡、钌、鍺、钯、铱和锆等中的 至少一种，优选铈、铁或钡等。所述载体可为活性炭、二氧化钛、二氧化锆、二氧化硅、氧化 镁、氧化铝、高岭土和硅藻土等中的任一种，优选高岭土或氧化铝等。所述多元醇氢解制二 元醇的催化剂中的镍和助剂来源于其相应金属盐，所述金属盐可为乙酸盐、氯化盐或硝酸 盐等，优选硝酸盐等。所述多元醇氢解制二元醇的催化剂的制备方法包括以下步骤1)按催化剂质量比，镍助剂A 载体=(10 40) (0 5) 100，称取定 量的金属镍盐和助剂盐溶于水，配置成浓度为0. lmol/L 饱和溶液的溶液，然后加入载体 中，搅拌，在热水浴中继续搅拌；2)将沉淀剂配置成水溶液，浓度为0. 5 4. Omol/L ；3)搅拌下往金属盐-载体混合液中加入计量的沉淀剂溶液，继续搅拌1 池，静 置；4)将步骤幻所得混合物经抽滤得到固体，用去离子水洗涤至洗液呈中性后，再用 无水乙醇淋洗脱水，得到催化剂前驱体；5)将催化剂前驱体干燥，除去水与无水乙醇；6)将干燥后的催化剂前驱体于400 800°C下，在低氢气混合气气氛下预还原活 化处理1 他，得黑色粉末状固体催化剂。在步骤1)中，所述热水浴的温度可为70 90°C，所述热水浴中继续搅拌的时间可 为0. 5 2h。在步骤2~)中，所述沉淀剂可为可溶性碳酸盐、尿素或碱金属氢氧化物等，优选碳 酸盐等；所述沉淀剂与金属盐-载体混合液的摩尔比可为1 1. 2 ；所述浓度最好为1. 0 2. Omol/Lο在步骤5)中，所述干燥的温度可为80 120°C，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多元醇氢解制二元醇的催化剂，其特征在于其组成为镍、助剂和载体，催化剂中各组成元素质量比为镍∶助剂∶载体＝（１０～４０）∶（０～５）∶１００。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁友珠，叶林敏，王新建，沈四和，李斌，
申请(专利权)人：厦门大学，山东天力药业有限公司，
类型：发明
国别省市：92
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