选择性加氢催化剂和制备方法及其生成2‑甲基烯丙醇的催化评价方法与流程

文档序号:12767857阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种选择性加氢催化剂,由载体和活性组分两部分组成,其特征在于:所述活性组分包括贵金属材料和非贵金属材料,所述载体为介孔硅材料;其中,所述贵金属材料为贵金属Ir,所述非贵金属材料为非贵金属Mo、W、Ni、Co中的任意一种,所述非贵金属材料与所述贵金属材料的原子比为0.1~1。

2.根据权利要求1所述的选择性加氢催化剂,其特征在于:所述贵金属Ir的负载量为整个催化剂重量的0.5~4%。

3.根据权利要求1所述的选择性加氢催化剂,其特征在于:所述介孔硅材料为SBA-15,SBA-16,MCM-41,MCM-48中的一种。

4.一种权利要求1所述选择性加氢催化剂的制备方法,其特征在于,它包括如下步骤:

步骤1:称取一部分载体于烧杯中,称取另一部分载体作为浸渍用载体备用,搅拌条件下,在所述烧杯中滴入去离子水直至烧杯中的载体刚好吸附饱和为止,记录消耗去离子水的体积,得到单位质量载体的吸水量,即载体的饱和吸水率W;

步骤2:将贵金属前驱体溶于水中,45~55℃加热0.5~2.0小时至贵金属前驱体完全溶解,标记为溶液A;

步骤3:将非贵金属前驱体溶于水中,标记为溶液B;

步骤4:将溶液A与溶液B混合均匀,稀释,备用,标记为浸渍液C,浸渍液C的体积等于浸渍用载体的重量乘以载体的饱和吸水率W;

步骤5:使用等体积浸渍法浸渍载体,搅拌条件下,将浸渍液C滴到浸渍用载体上,依次经干燥和焙烧,将焙烧后的样品进行还原处理,该还原处理过程是将氧化态贵金属氧化物还原为金属态贵金属,并将非贵金属高价态氧化物还原为低价态氧化物,从而得到选择性加氢催化剂m%D(n);其中,m%为贵金属Ir的负载量,n表示非贵金属与贵金属的原子比。

5.根据权利要求4所述选择性加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述贵金属前驱体为水合三氯化铱或水合四氯化铱。

6.根据权利要求4所述选择性加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述非贵金属前驱体为仲钼酸铵、钼酸铵、偏钨酸铵、硝酸镍、碱式碳酸镍、硝酸钴中的一种。

7.根据权利要求4所述选择性加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述浸渍液C中,贵金属原子的摩尔浓度范围为0.004~0.03mol/L,非贵金属原子的摩尔浓度范围为0.0004~0.03mol/L,所述贵金属Ir的负载量为整个催化剂重量的0.5~4%。

8.根据权利要求4所述选择性加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤5中,干燥温度范围为40~110℃,干燥时间为10~30小时,焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为3~6小时;还原处理温度为300~600℃;还原处理气氛为5%H2与95%N2体积百分比的混合气,还原处理时间为2~4小时。

9.一种权利要求1所述选择性加氢催化剂生成2-甲基烯丙醇的催化评价方法,其特征在于,它包括如下步骤:

步骤100:取0.02~0.2g的选择性加氢催化剂、0.3~2.0g的2-甲基丙烯醛、1.5~30g的溶剂水和0.015~0.1g的内标化合物置于反应釜的聚四氟衬里中,然后将反应釜封闭;

步骤200:在反应釜中充入0.1~1.0MPa的氮气,进行换气操作,排除反应釜内的空气,再切换为氢气对反应釜进行换气操作,置换氮气;

步骤300:然后向反应釜中充入压力范围为1.0~4.0MPa的氢气;

步骤400:再将反应釜加热到50~80℃,在1~6MPa反应压力下,搅拌反应4~10小时,进行选择性加氢反应;

步骤500:上述选择性加氢反应结束后,将反应釜冷却,待温度降至室温以下后,释放未反应掉的氢气;

步骤600:打开反应釜,使用有机溶剂萃取水相,静置分层后,将上层有机溶剂取出,进行色谱分析,选择性加氢催化剂和水留在反应釜的聚四氟衬里中;

步骤700:不再取出步骤600中反应后的选择性加氢催化剂,直接重新加入2-甲基丙烯醛和内标化合物,封闭反应釜,重复步骤200~600所述操作,对选择性加氢催化剂进行第一次循环套用;

步骤800:重复步骤200~700所述操作,直至步骤600的色谱分析结果显示选择性加氢催化剂失去反应活性和产物2-甲基烯丙醇的选择性为止,考察选择性加氢催化剂的循环套用次数,即寿命实验。

10.根据权利要求9所述的生成2-甲基烯丙醇的催化评价方法,其特征在于:所述步骤600中萃取用以色谱分析的有机溶剂为甲苯或乙酸乙酯。

11.根据权利要求9所述的生成2-甲基烯丙醇的催化评价方法,其特征在于:所述内标化合物为正己烷。

12.根据权利要求9所述的生成2-甲基烯丙醇的催化评价方法,其特征在于:所述内标化合物的加入质量为2-甲基丙烯醛质量的5%;溶剂水的加入质量为2-甲基丙烯醛质量的5~15倍。

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