专利名称：顺酐加氢和1,4-丁二醇脱氢耦合制γ-丁内酯催化剂和制备方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明属于精细化工技术领域，涉及一种顺酐加氢和1，4_ 丁二醇脱氢 耦合制Y-丁内酯催化剂、制备方法及其用途。该催化剂适用于采用类似的催化加氢反应、 脱氢反应等及其耦合反应。
背景技术：
Y-丁内酯(GBL)是重要的精细有机化工原料、中间体、产品，具有沸 点高、溶解性好、导电性强和稳定性好等特性，广泛用于石油化工、纺织、香料、农药、医药 和精细化工等工业领域，近年来尤其在合成吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮、 α-乙酰基丁内酯等重要产品中应用量较大。另外，Y-丁内酯是一种性能很好的高沸点溶 剂，溶解力强、导电性能好、稳定性好，使用和管理均较方便，因而使用量也较大。Y-丁内酯的合成方法多种，生产原料有1，4_丁二醇(BD0)、顺酐(ΜΑ)、糠醛、烯烃 等，但Y-丁内酯工业化合成主要有2种以乙炔和甲醛为原料的1，4_ 丁二醇脱氢法(即 Reppe法)和以顺酐为原料的顺酐加氢法两条路线(1) 1,4- 丁二醇脱氢法该法是传统的生产方法，1,4- 丁二醇脱氢可在液相和气相 2种状态下发生，工业上一般采用气相脱氢法，较典型的气相脱氢法工艺采用Cu系催化剂。 传统工艺采用1，4-丁二醇脱氢生产Y-丁内酯时，有副产氢气产生。目前副产的氢气多为 放空或作为燃料使用，使用效率较低，再加上1，4_ 丁二醇价格高，因而生产成本较高。(2)顺酐加氢法以顺酐为原料通过气相加氢法生产，同时联产四氢呋喃，并可以根据需要量进行 调节四氢呋喃和Y-丁内酯的产出量比例。顺酐加氢法又分为液相法和气相法。无论是 气相加氢还是液相加氢法，国内装置规模均偏低，而且有发展前景的气相加氢法(采用Cu 系催化剂，反应温度高、压力低、选择性高、产品质量好)因为催化剂的产能低、使用寿命太 短、生产装运行不稳定等不足而遭淘汰。中国科学院山西煤炭化学研究所的朱玉雷等中国专利CN1109027C公开了顺酐加 氢和1，4_ 丁二醇脱氢耦合制Y-丁内酯原理，具体的反应式为1，4- 丁二醇脱氢反应式为
权利要求
顺酐加氢和1，4 丁二醇脱氢耦合制γ 丁内酯催化剂，其特征在于催化剂各组分重量百分比为CuO1.0～20.0％，ZnO1.0～20.0％，MO0.05～5.0％，其中M为Cr、Ti、Zr、Mn、Ni、Pd中一种或多种复合物，其余为载体，载体为氧化铝或二氧化硅中的一种。
2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于催化剂采用浸渍法，制备过程为(1)按照权利要求1所述组份配制浸渍液，其浓度为0.001 0. lmol/L ；(2)将浸渍液缓慢加入载体中，浸渍0.5 3. Oh,并缓慢搅拌溶液和载体，使其浸渍均勻；(3)每次浸渍完后，均须经历自然浙干、烘干、煅烧工序，其条件为烘干90 110°C， 2. 0 4. Oh ；煅烧300 400°C，1. 0 4. Oh ；(4)煅烧好的催化剂在体积百分比1.0 10. 0%的吐/队混合气中程序升温活化，其条 件为温度200 300°C，时间5. 0 8. Oh。
3.根据权利要求2所述催化剂的制备方法，其特征在于用1，4_丁二醇作为活化介质进 行活化，其条件为常压，液体空速0. 05 0. 51Γ1，温度200 300°C，时间5. 0 12. Oh。
4.根据权利要求1所述催化剂的用途，其特征在于顺酐与1，4_丁二醇摩尔比为 1.55 1.60，催化剂装于固定床微型反应装置中，液体空速为。^ ^!^，反应条件为 温度为200 250°C，压力0. 01 0. IMPa0
全文摘要
顺酐加氢和1，4-丁二醇脱氢耦合制γ-丁内酯催化剂和制备方法及其用途，属于精细化工技术领域。催化剂各组分重量百分比为CuO1.0～20.0％，ZnO1.0～20.0％，其他金属氧化物0.05～5.0％，其余为载体，载体为氧化铝、二氧化硅等。采用浸渍法制备，用于顺酐加氢和1，4-丁二醇脱氢耦合制γ-丁内酯反应，将催化剂装于固定床微型反应装置中，顺酐与1，4-丁二醇摩尔比为1.55～1.60，液体空速为0.2～1.0h-1，反应条件为温度为200～250℃，压力0.01～0.1MPa。本发明方法制备方便，催化剂具有更高的活性和选择性。顺酐转化率大于等于99.5％，1，4-丁二醇转化率大于等于99.5％，γ-丁内酯的选择性大于等于98.5％。
文档编号C07D307/58GK101947455SQ20101027877
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者吴永忠, 纪爱华, 邹月宝 申请人:南京化工职业技术学院