用于糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的催化剂及其用途 本发明属于催化剂及用途,具体地说涉及一种用于糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的催化剂及其用途。
2-甲基呋喃是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于医药、农药及精细化工方面;尤其在医药工业中2-甲基呋喃作为药物中间体,用于制取维生素B1,磷酸氯喹和磷酸佰氨喹等药物。
目前工业上制取2-甲基呋喃都是采用糠醛气相催化加氢法生产。我国是糠醛生产大国,在糠醛深加工产品中,2-甲基呋喃是价值很高的一种产品。
苏联专利SU941366报导用CuO-Cr2O3/石墨或Al2O3作催化剂,进行糠醛气相加氢制2-甲基呋喃,在温度200-300℃,反应压力0.005-0.3MPa,液空0.25-0.5条件下,2-甲基呋喃收率仅为90%,这样副产物较多,增加后处理分离困难。
中国专利ZL95111759.9,“糠醛气相加氢合成2-甲基呋喃催化剂”公开的催化剂,由Al2O3、CuO、Cr2O3、为主要成份,添加碱金属和碱土金碱以及其它元素而成。催化剂组成为CuO 5-15%,Cr2O3 0.5-5%,Al2O3 80-90% 0.001-2%的至少一种选自碱金属和碱土金属的氧化物,0.01-2%的至少一种选自P、Bi、Ce、Mo、Zn、Cr、B、Co的氧化物。在230-240℃常压,空速0.25-0.4hr-1条件下,糠醛转化率99-100%,2-甲基呋喃收率92.5-94%。该催化剂用于糠醛气相加氢制2-甲基呋喃反应虽然达到了产品收率高,副产物少的目的,但液体空速较低,催化剂组成复杂。
本发明的目的在于提供一种组成简单,用于糠醛气相加氢制2-甲基呋喃收率高、使用液体空速高的催化剂及其用途。
本发明的催化剂各组份重量百分比为:
CuO 50-53% Cr2O3 46-49% NiO 0.2-1.1%
本发明的催化剂是采用沉淀法制备的,具体步骤如下:
1.按催化剂的组成CuO 50-53% Cr2O3 46-49% NiO 0.2-1.1%配制成浓度为1-2M金属盐溶液;
2.将金属盐溶液和碱性沉淀剂,在温度50-60℃下,搅拌下混合,得到沉淀,搅拌时间为1小时,然后老化1小时;
3.沉淀物经洗涤过滤,在100-120℃干燥12小时,并在350℃下焙烧3小时,最后加入少于2%地石墨粉成型即得催化剂。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
催化剂具有较高的活性和选择性,糠醛转化率100%,2-甲基呋喃选择性95-97%。
本发明的实施例如下:
实施例1
(1)催化剂制备过程:称取硝酸铜77.2g,铬酐32.2g,硝酸镍0.6g,将它们溶于600ml去离子水中,配制成溶剂。将该溶剂和氨水沉淀剂在50-60℃下搅拌,混合得到沉淀,然后老化1hr,沉淀物经洗涤过滤,在110℃干燥12hr,并在350℃焙烧3hr。最后加入1%石墨粉压片成型,得到所需催化剂样品。
(2)反应性能:
催化剂(20-40目)装填于不锈钢管式反应器(φ12×600mm)内,钢瓶氢气经定压稳压后,通过转子流量计进入汽化器,与从计量泵输送来的糠醛,在汽化器中混合并进行汽化,再经预热器加热至反应温度后进入反应器,产物经冷凝进入气液分离器,尾气放空。
在反应温度232℃,压力0.05MPa,液体空速0.41hr-1条件下,糠醛转化率约100%,2-甲基呋喃选择性95.2%。
实施例2
(1)催化剂制备过程:
称取硝酸铜78.6g,铬酐31.3g,硝酸镍1.6g,其它同实施例1。
(2)反应性能:
在240℃,0.04MPa,气体空速0.43hr-1条件下,糠醛转化率100%,2-甲基呋喃选择性96.1%。
实施例3
(1)催化剂制备过程:
称取硝酸铜79.6g,铬酐30.6g,硝酸镍2.1g,其余同实施例1。
(2)反应性能:
在247℃,0.05MPa,气体空速0.47hr-1条件下,糠醛转化率100%,2-甲基呋喃选择性96.7%。