一种用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂的利记博彩app

文档序号:8912654阅读:725来源:国知局
一种用于制备1,4-环己烷二甲醇的催化剂的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种催化剂,特别是一种用于制备反顺比可调的1,4_环己烷二甲醇 的催化剂,属于催化加氢的技术领域。
【背景技术】
[0002] 1,4_环己烷二甲醇(CHDM),白色蜡状固体。有两种不同的结构式,反式和顺式,熔 点43°C (顺式),70°C (反式),沸点286°C。相对密度1. 150 (20/4°C )。升华温度160°C, 与水、醇混溶,溶于酮,几乎不溶于脂肪烃、乙醚。
[0003] 1,4_环己烷二甲醇是替代乙二醇或其他的多元醇的生产聚酯的升级换代产品的 原料,由其合成的高性能聚酯等材料具有更好的热稳定性和化学稳定性好,不含苯环,无 毒,是一种绿色环保增塑剂和绿色化学品。顺式-1,4-环己烷二甲醇合成的高聚物熔点 260~267°C,反式-1,4-环己烷二甲醇合成的高聚物的熔点315~320°C,综合性能显示反 式-CHDM性能要优于顺式-CHDM。目前市售的CHDM都是顺、反混合体,反顺比一般是I. 0~ 2. 5:1 〇
[0004] 目前,工业上生产1,4_环己烷二甲醇是以对苯二甲酸二甲酯为原料经过二步加 氢方法生产得到的,美国伊斯曼公司是最早申请相关专利的,至今伊斯曼公司在CHDM生产 工艺方面处于领先地位。CN102795965A公开了二步法生产1,4_环己烷二甲醇的工艺,采 用固定床反应,以对苯二甲酸二甲酯为原料,一步苯环加氢用RuAl2O3为催化剂,条件为 140°C,4. OMpa。二步酯加氢用改性的Cu-Cr催化剂,条件为180°C,5. OMpa。1,4_环己烷二 甲醇的总收率为94. 3%。美国伊斯曼公司专利US6600080采用一步加氢法制备1,4-环己 烷二甲醇,以对苯二甲醇为原料,采用5% Ru/C催化剂,条件为100°C,4. 9Mpa,但是1,4_环 己烷二甲醇的收率为76%。一步加氢法对设备要求高,且产品纯度低,后续分离比较复杂。 专利中仅描述了产物1,4_环己烷二甲醇的收率,但是并未说明产物中反式、顺式异构体的 组成,因为顺、反两者的晶体结构不同,从而聚酯的熔融温度和密度也不同。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种催化剂,该催化可以用来调节1,4_环己烷二甲醇中反 式-1,4-环己烷二甲醇的比例,从而提高产品的使用性能。
[0006] 实现本发明目的的技术方案是:一种用于制备1,4_环己烷二甲醇的催化剂,所述 的催化剂通过以下步骤制备:
[0007] (1)将硝酸锌、硝酸铝溶解于含有1~2wt%聚乙二醇的水中,配制成A溶液;将硝 酸铜和助剂金属硝酸盐配制成B溶液;将沉淀剂配制成C溶液;
[0008] (2)将A溶液和C溶液同时倒入胶体磨中,高速搅拌2-10min,得到催化剂前驱体 1 ;
[0009] (3)向催化剂前驱体1中缓慢加入B溶液,高速搅拌10_30min,得到催化剂前驱体 2 ;
[0010] (4)将催化剂前驱体2洗涤至无 Cr,转移到旋转结晶仪中进行晶化,自然冷却后 并
[0011] 洗涤,得到催化剂前驱体3 ;
[0012] (5)将催化剂前驱体3干燥后于200~700°C °C下焙烧;
[0013] (6)压片筛分后备用。
[0014] 在步骤(1)中,所述的聚乙二醇采用聚乙二醇2000~12000 ;所述的助剂金属硝 酸盐为硝酸镁、硝酸锰和硝酸钡中的一种或几种;沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中 的一种或几种,沉淀剂与各金属硝酸盐总和的摩尔比为1. 2~1. 5:1。
[0015] 在步骤(2)和(3)中,胶体磨高速搅拌的转速为2000-5000r/min。
[0016] 在步骤(4)中,晶化的条件为:转速30-100r/min,温度50-80 °C,晶化时间 12-24h〇
[0017] 在步骤(5)中,干燥温度为80~120°C,干燥时间为2~24h ;焙烧时间为2h~ 24h〇
[0018] 将上述方法制备的催化剂应用于制备1,4-环己烷二甲醇时调节反式-1,4_环己 烷二甲醇的比例,所述的催化剂在使用之前临氢还原,以l〇°C /min速率升温到220°C,保持 还原2-10h。
[0019] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)通过改变铜锌铝催化剂的组成和制 备方法,制备的催化剂比表面积大,活性组份分布均勾,且孔径匀一。⑵该铜锌铝催化剂 应用于制备1,4_环己烷二甲醇,原料转化率高,目标产物选择性好,同时可以调节反式-1, 4-环己烷二甲醇的比例,从而提高产品的使用性能。
【具体实施方式】
[0020] 下述实施例中,采用气相色谱仪Agilent 7820分析反应物转化率、产率、选择性; 采用北京金埃谱科技有限公司生产的全自动比表面积及孔径分析仪V-Sorb 2800P测定催 化剂比表面积、孔容和孔径。
[0021] 评价本发明的催化剂在50ml高压固定床中进行。在反应器中部恒温部加入一定 量的催化剂,上下段用石英砂填充。用氢气置换装置后,对催化剂进行还原。待系统达到设 定的温度和压力时,原料经泵升压,与氢气混合,进入加氢反应器,根据需要调节反应条件 (如压力、温度、氢油比等)。产物经换热器冷却,进高压分离器气液分离,分离出的高压氢 气经循环压缩机送入反应器循环使用,含少量气体的高压液体进低压分离器进一步进行气 液分离,分离出气体一部分排出反应系统,一部分进在线色谱分析其组成;分离气体后的液 体进分馏精制装置,进行精制处理,获得的合格产品进产品罐。
[0022] 实施例1
[0023] 按照催化剂中Cu含量40wt %,Zn含量20wt %,Al含量40wt %准确计量相应硝酸 铜、硝酸锌、硝酸铝。称量2g聚乙二醇10000加热溶解于去离子水中,将硝酸锌、硝酸铝配 制成溶液A,硝酸铜配制成溶液B。将计量准确的碳酸氢钠配置成C溶液。将A溶液和B溶 液同时倒入胶体磨中,以3000r/min高速搅拌lOmin,得到催化剂前驱体1。将B溶液缓慢 加入到催化剂前驱体1,3000r/min高速搅拌15min,得到催化剂前驱体2,用去离子水洗涤 洗涤至无 Cr后转移到旋转结晶仪中,转速50r/min,80°C,晶化12h,得到催化剂前驱体3。 将前驱体3用去离子水洗涤2次后放入真空干燥箱80°C干燥24h。马弗炉中以5°C /min的 速率升温到600°C,焙烧12h。得到催化剂CAT-1。
[0024] 实施例2
[0025] 按照催化剂中Cu含量50
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