專利名稱:糠醛液相選擇加氫反應(yīng)制糠醇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種糠醛液相選擇加氫反應(yīng)制糠醇方法。
背景技術(shù)：
糠醛做為一種重要的可再生資源，其選擇加氫可制得一系列有工業(yè)應(yīng)用前景的產(chǎn)品，如糠醇和2-甲基呋喃等，它們均為重要的化學化工原料。工業(yè)上糠醛催化加氫制糠醇和2-甲基呋喃有氣相加氫和液相加氫兩種方法。所用催化劑主要有Cu-Cr和修飾的Cu-Cr以及Raney Ni等，Cu-Cr催化劑毒性較高，對環(huán)境造成嚴重污染，而且易阻塞反應(yīng)器；Raney Ni催化劑雖然活性高，但容易產(chǎn)生副產(chǎn)物，且催化劑制備過程中涉及堿抽鋁，會造成一定的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供糠醛液相加氫反應(yīng)制糠醇方法。
本發(fā)明的關(guān)鍵是選擇一種適宜的催化劑。非晶態(tài)合金作為一種高效清潔催化劑，其優(yōu)良的催化活性、目標產(chǎn)物選擇性和抗中毒能力強。我們找到了一種催化劑，它就是非晶態(tài)合金Ni-Ce-B催化劑、非晶態(tài)合金Ni-La-B催化劑或者MCM-41負載Ni-B非晶態(tài)合金催化劑。
一種糠醛液相選擇加氫反應(yīng)制糠醇方法，其特征在于采用非晶態(tài)合金Ni-Ce-B催化劑、非晶態(tài)合金Ni-La-B催化劑或者分子篩MCM-41負載Ni-B非晶態(tài)合金催化劑，以乙醇作為反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)物為糠醛和氫氣，控制反應(yīng)壓力1.0-2.0MPa，反應(yīng)溫度100-1300℃，通過選擇加氫反應(yīng)制得糠醇。
本發(fā)明所說的非晶態(tài)合金Ni-Ce-B催化劑，組分的摩爾百分含量為Ni56.6％、Ce16.0％、B27.5％。
本發(fā)明所說的非晶態(tài)合金Ni-La-B催化劑，組分的摩爾百分含量為Ni53.1％、La18.6％、B28.3％。
本發(fā)明所說的分子篩MCM-41負載Ni-B非晶態(tài)合金催化劑，Ni-B合金中組分的摩爾百分含量為Ni74.3％、B25.7％；Ni-B合金的質(zhì)量負載量為5～10％。
以上催化劑的制備方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，我們在實驗室中是這樣制備的Ni(NO3)2溶液(或與La(CH3COO)3、Ce(NO3)3、FeCl3的混合溶液)冰浴冷卻至0～5℃，在攪拌的同時向上述溶液滴加KBH4(預先用0.2mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH＞12)。為防止局部過熱現(xiàn)象，在攪拌的同時通過控制滴加速度，控制反應(yīng)溫度在0～5℃之間。滴加完畢后再攪拌放置一段時間使反應(yīng)充分進行，黑色沉淀物用蒸餾水反復洗滌后再用無水乙醇洗滌，最后保存在乙醇中備用。
將MCM-41用Ni(NO3)2溶液浸漬，烘干后，繼續(xù)在773K下焙燒。然后加水成懸浮溶液，冰浴和劇烈攪拌下向此懸浮溶液中滴加KBH4(預先用0.2mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH＞12)，滴加完畢后再攪拌放置30min，黑色沉淀物用蒸餾水洗滌后再用無水乙醇洗滌，最后保存再乙醇中備用。催化劑中Ni的含量通過改變浸漬液中Ni(NO3)2的量進行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明在反應(yīng)壓力1.5MPa，反應(yīng)溫度120℃的反應(yīng)條件下，糠醛轉(zhuǎn)化率達到90.1～93.4％，糠醇選擇性達到95.3～97.4％。
具體實施方式實施例1在冰浴和劇烈攪拌的條件下，向一定量的0.85mol/LNi(NO3)2和0.30mol/LLa(CH3COO)3混合溶液中滴加一定量的2mol/L的KBH4(預先用0.2mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH＞12)。滴加完畢后攪拌放置30min，沉淀物用蒸餾水反復洗滌再用無水乙醇洗滌4次。
60ml高壓釜中依次加入0.3gNi-La-B合金催化劑、5ml糠醛和10ml乙醇；通氫氣完全置換釜內(nèi)的空氣，最后通氫氣至反應(yīng)壓力1.5MPa，油浴加熱至120℃；釜內(nèi)壓力達到平衡后，開啟攪拌器，反應(yīng)2小時，糠醛轉(zhuǎn)化率達到93.1％，糠醇選擇性達到97.2％。
實施例2催化劑的制備方法同例1，不同的是采用Ni(NO3)2和Ce(NO3)3和混合溶液制備Ni-Ce-B合金催化劑。
催化劑的評價使用與例1相同的方法，糠醛轉(zhuǎn)化率達到92.6％，糠醇的選擇性達到97.3％。
實施例3將5.0gMCM-41載體(比表面積約為1573m2/g、吸附孔容0.74cm3/g、孔徑2.32nm)用Ni(NO3)2溶液浸漬，紅外燈下烘干，773K下焙燒3.0小時。加水成懸浮溶液，冰浴和劇烈攪拌下向此懸浮溶液中滴加2mol/L的KBH4(預先用0.2mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH＞12)，滴加完畢后攪拌放置30min，黑色沉淀物用蒸餾水洗滌后再用無水乙醇洗滌。
催化劑的評價使用與例1相同的方法，糠醛的轉(zhuǎn)化率達到92.9％，糠醇的選擇性達到96.5％。
權(quán)利要求
1.一種糠醛液相選擇加氫反應(yīng)制糠醇方法，其特征在于采用非晶態(tài)合金Ni-Ce-B催化劑、非晶態(tài)合金Ni-La-B催化劑或者分子篩MCM-41負載Ni-B非晶態(tài)合金催化劑，以乙醇作為反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)物為糠醛和氫氣，控制反應(yīng)壓力1.0-2.0MPa，反應(yīng)溫度100-1300℃，通過選擇加氫反應(yīng)制得糠醇。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于非晶態(tài)合金Ni-Ce-B催化劑，組分的摩爾百分含量為Ni56.6％、Ce16.0％、B27.5％。
3.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于非晶態(tài)合金Ni-La-B催化劑，組分的摩爾百分含量為Ni53.1％、La18.6％、B28.3％。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于分子篩MCM-41負載Ni-B非晶態(tài)合金催化劑，Ni-B合金中組分的摩爾百分含量為Ni74.3％、B25.7％；Ni-B合金的質(zhì)量負載量為5～10％。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種糠醛液相選擇加氫反應(yīng)制糠醇方法。該方法采用非晶態(tài)合金Ni－Ce－B催化劑、非晶態(tài)合金Ni－La－B催化劑或者分子篩MCM－41負載Ni－B非晶態(tài)合金催化劑，以乙醇作為反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)物為糠醛和氫氣，控制反應(yīng)壓力1.0－2.0MPa，反應(yīng)溫度100－1300℃，通過選擇加氫反應(yīng)制得糠醇。在反應(yīng)壓力1.5MPa，反應(yīng)溫度120℃的反應(yīng)條件下，糠醛轉(zhuǎn)化率達到90.1～93.4％，糠醇選擇性達到95.3～97.4％。
文檔編號B01J29/06GK1990476SQ200510048323
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發(fā)明者徐賢倫, 劉淑文, 盧偉偉 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan