一种用于加氢合成2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂、制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于合成2, 2, 4, 4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂。
【背景技术】
[0002] 2, 2, 4, 4-四甲基-1，3-环丁二醇一般都是由2, 2, 4, 4-四甲基-1，3-环丁二酮 通过加氢得来的。CN201310642027. 6介绍了一种以异丁酰氯为原料合成2, 2, 4, 4-四甲 基-1，3-环丁二醇的方法，US 7, 521，583公开了采用负载钴催化剂进行反应将2, 2, 4, 4-四 甲基-1，3-环丁二酮转化为2, 2, 4, 4-四甲基-1，3-环丁二醇的方法。催化剂的载体包 括二氧化硅，氧化铝，或硅铝混合物。反应器类型可以是管状反应器，固定床反应器，滴流 床反应器，搅拌槽反应器，连续搅拌釜式反应器，或淤浆反应器。压力范围2. 068Mpa到 14. 789Mpa。温度130°C到180°C。生成的顺式/反式的CBD0摩尔比从0. 4到0. 8,加氢 的选择性高于65%。US7, 524, 994采用铱溶液负载在钴基催化剂上，助催化剂铱占总催 化剂重量0.01~10 (wt % )生成的顺式/反式的CBD0摩尔比从0.3-0. 8,温度、压力、溶 剂等条件与US7, 521，583相当。US 7, 560,600提供了负载在硅藻土载体上的镍催化剂， 负载量为〇. 01~l〇(wt% )使用助催化剂锆，生成的顺式/反式的CBD0摩尔比为0. 7~ 1.0。US 7, 582,804采用以0.01~10 (wt%)的铯、钴为助催化剂的金属铜系催化剂，以氧 化硅为载体，加氢合成CBD0,其特征在于，所述CBD0的顺式/反式的摩尔比大于约0. 4~ 1. 1。US 7, 838, 707采用钴基催化剂作为加氢催化剂，助催化剂钌占总催化剂重量0. 01~ 10(wt% )。生成的顺式/反式的CBD0摩尔比从0.8~1. 1，温度、压力、溶剂等条件与US 7, 521，583相当。加氢过程有2% (mol)的TMCB开环损失。上述催化剂大多采用在载体上 进行金属负载的方式进行催化剂合成，制备条件复杂，成本较高。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种用于加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇的催 化剂、制备方法及应用，以解决现有技术催化剂制备条件复杂、成本高的缺陷。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供一种用于加氢合成2,2,4,4_四甲基-1，3_环丁二 醇的催化剂，该催化剂为包括铜、锌、铝及铬元素，铜、锌、铝及铬元素以氧化物计重量份数 为：
[0005] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0006] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0007] c)氧化铝在催化剂总重量中占15-20份；
[0008] d)氧化铬在催化剂总重量中占5-10份。
[0009] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0010] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0011] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0012] c)氧化铝在催化剂总重量中占18-20份；
[0013] d)氧化铬在催化剂总重量中占7-10份。
[0014] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0015] a)氧化铜在催化剂总重量中占40份；
[0016] b)氧化锌在催化剂总重量中占35份；
[0017] c)氧化铝在催化剂总重量中占20份；
[0018] d)氧化铬在催化剂总重量中占5份。
[0019] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0020] a)氧化铜在催化剂总重量中占70份；
[0021] b)氧化锌在催化剂总重量中占10份；
[0022] c)氧化铝在催化剂总重量中占10份；
[0023] d)氧化铬在催化剂总重量中占10份。
[0024] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0025] a)氧化铜在催化剂总重量中占60份；
[0026] b)氧化锌在催化剂总重量中占15份；
[0027] c)氧化铝在催化剂总重量中占15份；
[0028] d)氧化铬在催化剂总重量中占10份。
[0029] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0030] a)氧化铜在催化剂总重量中占50份；
[0031] b)氧化锌在催化剂总重量中占25份；
[0032] c)氧化铝在催化剂总重量中占20份；
[0033] d)氧化铬在催化剂总重量中占5份。
[0034] 所述的用于加氢合成2,2,4,4_四甲基_1，3_环丁二醇的催化剂中，所述催化剂为 氧化铜、氧化锌、氧化铝及氧化铬的共同结晶物。
[0035] 而且，为实现上述目的，本发明提供一种用于加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环 丁二醇的催化剂的制备方法，包括：
[0036] 步骤1 :将铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸按比例用水溶解，制成混合溶液；以 及
[0037] 步骤2 :将混合溶液中和到PH值为7左右，生成沉淀，经洗涤、干燥、焙烧、成型，得 到所述催化剂，
[0038] 其中，步骤1中，铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸的比例是铜、锌、铝及铬元素以 氧化物计重量份数为：
[0039] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0040] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0041] c)氧化铝在催化剂总重量中占15-20份；
[0042] d)氧化铬在催化剂总重量中占5-10份。
[0043] 其中，步骤1中，铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸的比例是铜、锌、铝及铬元素以 氧化物计重量份数为：
[0044] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0045] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0046] c)氧化铝在催化剂总重量中占18-20份；
[0047] d)氧化铬在催化剂总重量中占7-10份。
[0048] 其中，步骤2所制得的催化剂在使用前用氢气还原，还原温度为100-30(TC。
[0049] 其中，步骤1中铜、锌及铝的可溶性盐类为硝酸盐。
[0050] 其中，步骤2中200°C至300°C焙烧4-6小时。
[0051] 其中，所述催化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铝及氧化铬的共同结晶物。
[0052] 而且，本发明还提出了上述催化剂在加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇中 的应用。
[0053] 采用本发明的方法制备用于加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂， 该催化剂制备容易，工艺简单，催化活性高，成本低。
【具体实施方式】
[0054] 本发明提供一种用于加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂，适用于 2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二酮加氢生产2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂该催 化剂为包括铜、锌、铝及络元素，铜、锌、铝及络元素以氧化物计重量份数为：
[0055] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0056] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0057] c)氧化铝在催化剂总重量中占15-20份；
[0058] d)氧化铬在催化剂总重量中占5-10份。
[0059] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0060] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0061] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0062] c)氧化铝在催化剂总重量中占18-20份；
[0063] d)氧化铬在催化剂总重量中占7-10份。
[0064] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0065] a)氧化铜在催化剂总重量中占40份；
[0066] b)氧化锌在催化剂总重量中占35份；
[0067] c)氧化铝在催化剂总重量中占20份；
[0068] d)氧化铬在催化剂总重量中占5份。
[0069] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0070] a)氧化铜在催化剂总重量中占70份；
[0071] b)氧化锌在催化剂总重量中占10份；
[0072] c)氧化铝在催化剂总重量中占10份；
[0073] d)氧化铬在催化剂总重量中占10份。
[0074] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0075] a)氧化铜在催化剂总重量中占60份；
[0076] b)氧化锌在催化剂总重量中占15份；
[0077] c)氧化铝在催化剂总重量中占15份；
[0078] d)氧化铬在催化剂总重量中占10份。
[0079] 所述的用于加氢合成2, 2,4,4_四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂中，铜、锌、铝及铬 元素以氧化物计重量份数为：
[0080] a)氧化铜在催化剂总重量中占50份；
[0081] b)氧化锌在催化剂总重量中占25份；
[0082] c)氧化铝在催化剂总重量中占20份；
[0083] d)氧化铬在催化剂总重量中占5份。
[0084] 所述的用于加氢合成2,2,4,4_四甲基_1，3_环丁二醇的催化剂中，所述催化剂为 氧化铜、氧化锌、氧化铝及氧化铬的共同结晶物。
[0085] 而且，本发明提供一种用于加氢合成2, 2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇的催化剂的 制备方法，包括：
[0086] 步骤1 :将铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸按比例用水溶解，制成混合溶液；以 及
[0087] 步骤2 :将混合溶液中和到PH值为7左右，生成沉淀，经洗涤、干燥、焙烧、成型，得 到所述催化剂，
[0088] 其中，步骤1中，铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸的比例是铜、锌、铝及铬元素以 氧化物计重量份数为：
[0089] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0090] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0091] c)氧化铝在催化剂总重量中占15-20份；
[0092] d)氧化铬在催化剂总重量中占5-10份。
[0093] 其中，步骤1中，铜、锌及铝的可溶性盐类以及铬酸的比例是铜、锌、铝及铬元素以 氧化物计重量份数为：
[0094] a)氧化铜在催化剂总重量中占50-60份；
[0095] b)氧化锌在催化剂总重量中占15-25份；
[0096] c)氧化铝在催化剂总重量中占18-20份；
[0097] d)氧化铬在催化剂总重量中占7-10份。