[go: up one dir, main page]

CN113788737B - 一种三键部分加氢方法及其催化剂 - Google Patents

一种三键部分加氢方法及其催化剂 Download PDF

Info

Publication number
CN113788737B
CN113788737B CN202110983019.2A CN202110983019A CN113788737B CN 113788737 B CN113788737 B CN 113788737B CN 202110983019 A CN202110983019 A CN 202110983019A CN 113788737 B CN113788737 B CN 113788737B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
reaction
partial hydrogenation
palladium
salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110983019.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113788737A (zh
Inventor
黄文学
闫化莲
马宏宇
薛勇勇
孙媛媛
马文成
王永军
黎源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wanhua Chemical Group Co Ltd
Original Assignee
Wanhua Chemical Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanhua Chemical Group Co Ltd filed Critical Wanhua Chemical Group Co Ltd
Priority to CN202110983019.2A priority Critical patent/CN113788737B/zh
Publication of CN113788737A publication Critical patent/CN113788737A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113788737B publication Critical patent/CN113788737B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20Carbon compounds
    • B01J27/232Carbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/6525Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/6527Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6562Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/053Sulfates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/17Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrogenation of carbon-to-carbon double or triple bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供及一种三键部分加氢方法及其催化剂。所述催化剂包含载体以及负载于载体的主催化剂金属钯、助剂金属、毒化剂;所述载体为碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化硅;辅助金属为钨、钼、锰金属单质;毒化助剂为铅盐、锌盐、铬盐。本发明加氢方法中的催化剂具有极好的部分加氢活性和选择性,可以高收率的实现碳碳三键的部分加氢,得到烯烃产物。在反应过程中,本发明向反应体系引入二氧化碳和少量的醇胺,降低了原料炔醇二聚副反应的发生,进一步提升了部分加氢反应的选择性。

Description

一种三键部分加氢方法及其催化剂
技术领域
本发明属于精细化学品合成和催化剂制备领域,具体涉及一种三键部分加氢方法及其催化剂。
背景技术
三键选择性加氢反应广泛的应用于各种化工领域,无论是大宗化学品还是精细化学品领域。例如在炼化中,裂解得到乙烯中一般含有少量乙炔,乙炔对聚乙烯催化剂具有极强的毒化作用,因此需要在进行聚合前提纯乙烯中的乙炔,目前广泛采用的方法是将乙炔部分加氢得到乙烯。在精细化学品领域,烯丙醇是广泛存在的结构单元,如水杨酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯、己酸烯丙酯、叶醇、芳樟醇、二氢月桂烯醇等,在其分子结构中都有烯丙基结构,得到这种烯丙基结构最常用的方法之一就是炔丙基前体C-C三键部分加氢。
上世纪50年代,罗氏公司的化学家林德拉将钯吸附在一定的载体上,如碳酸钙或硫酸钡,并加入少量的毒化剂如醋酸铅、喹啉等,进一步毒化钯金属的加氢活性,提升其选择性,该催化剂可以高效实验炔烃的部分加氢反应,高选择性得到烯烃产品。林德拉催化剂获得了巨大的成功,无论在实验室还是在工业生产上获得了极其广泛的应用。自从林德拉催化剂被发明以来,无数的科研工作者前仆后继,探索其部分加氢的机理,并不断地改进该类型催化剂。
例如专利CN1311179A采用固定床负载的钯催化剂,在氢化气体中加入10-2000ppm的CO,非常适用于单取代炔烃的部分氢化,目标产物选择性93%以上。专利CN101616733A采用规整型催化剂,将金属钯和氧化锌负载在金属纤维上,采用喹啉作为毒化剂,催化部分加氢取得较好的反应转化率和选择性。专利CN101869845A以碳酸钙为载体,钯为活性组分,Mn、Bi或Zn为毒化剂,将钯吸附在载体上后先过滤,然后再进行还原得到催化剂,该催化剂对异植物醇选择性加氢具有高活性和选择性(97%)。专利CN104394988采用平均粒径大于10Pm的碳酸钙作为载体,铅作为毒化剂,当载体平均粒径大于10Pm,氢化产物的选择性明显提高。专利CN110573248采用氧化锌、氧化铈等作为载体材料,不采用碳酸钙载体,制备得到的催化剂在部分加氢反应中显示出改善的活性和选择性。
综上所述,虽然林德拉催化剂获得了巨大的成功,但是目前林德拉催化剂仍无法实现极高的选择性;而且在实际生产应用中,为了保证林德拉催化剂稳定的选择性和活性,一般还是需要加入不同毒化剂或助剂,如吡啶、喹啉等,这些不同的毒化剂或助剂给部分加氢产品的分离带来困难,少量的残留又会影响产品品质,尤其是香精香料产品。
在进行部分加氢反应中,钯金属可以催化炔醇底物脱氢二聚,得到高沸点的二炔醇的副产物;喹啉等碱性毒化剂的加入,会进一步促进该副反应的发生。因此,目前仍需发展新型的林德拉催化剂,进一步提升催化剂的选择性和活性,降低催化剂成本;同时,需要寻找新的毒化剂,其碱性比吡啶、喹啉更弱,减少对炔醇二聚副反应的促进作用;此外,还应考虑如何进一步减弱反应体系的碱性,减少炔醇二聚副反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三键部分加氢方法及其催化剂,解决目前部分加氢反应底物二聚副反应多、反应选择性亟待提升的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种三键部分加氢方法,所述方法将炔烃原料部分加氢得到烯烃,所述加氢方法采用醇胺与含钯催化剂配合获得受控的加氢反应。
本发明中,所述含钯催化剂由以下成分组成:(I)载体,84.5~98.8wt%;(II)主催化剂金属钯,1~10wt%;(III)助剂金属,0.1~0.5wt%;(IV)毒化剂,0.1~5.0wt%;其中,所述载体为碳酸钙、硫酸钡、氧化铝和氧化硅中的一种或多种;所述助剂金属为单质钨、单质钼和单质锰中的一种或多种;所述毒化剂为铅盐、锌盐和铬盐中的一种或多种;所述百分含量以催化剂总质量计。所选助剂金属锰、钼、钨等对碳碳三键具有较好的吸附作用,可增强催化剂对炔醇底物选择性吸附,从而提高催化剂选择性。
本发明中,所述醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺中的一种或多种,醇胺的用量为底物质量的0.05~0.5wt%。所述醇胺有一定的配位能力,可以跟钯金属弱配位,调节钯加氢选择性,同时自身酸性很弱,不会促进钯催化炔醇偶联副反应;此外,醇胺拥有羟基和胺官能团,在工业中常作为二氧化碳吸附剂,可以促进二氧化碳在反应液相中的溶解,进一步降低体系的碱性。
本发明中,所述加氢方法是间歇反应或连续反应;优选地,所述间歇反应的反应时间为2~6小时;所述反应的温度为40~80℃;反应气体压力为0.2~2.0MPa,二氧化碳分压占1~5%,其余为氢气,气体压力在反应过程中保持稳定;所述催化剂的用量相对于底物质量为0.5-2.0wt%。二氧化碳为酸性气体,可以降低整个反应体系的碱性,降低炔醇底物脱氢偶联副反应。
本发明中,所述部分加氢反应可以不加或加入溶剂;若加入溶剂,溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和四氢呋喃中的一种或多种,优选乙醇。
在一种实施方案中,所述将炔烃原料部分加氢得到烯烃的方法包含以下步骤:
(1)氮气气氛下,将炔烃原料、溶剂、醇胺和催化剂一次性投料到反应釜中;
(2)用氢气置换氮气,随后引入二氧化碳和氢气的混合气;
(3)反应液在快速搅拌下反应,炔烃原料选择性加氢得到烯烃。
本发明的另一目的在于提供一种制备所述催化剂的方法。
一种制备所述催化剂的制备方法,所述方法包含以下步骤:
SS1:将所述载体材料浸渍于钯盐、助剂金属盐溶液后,煅烧、还原,得到催化剂前体;
SS2:将催化剂前体浸渍于毒化剂溶剂中,在还原剂存在下进行催化剂毒化和修饰,到目标催化剂。
本发明中,所述SS1中的钯盐为氯化钯、硝酸钯、醋酸钯和二氢四氯钯酸中的一种或多种。
本发明中,所述SS1中助剂金属为硝酸钼、醋酸钼、醋酸锰、硝酸锰和四氯化钨中的一种或多种。
本发明中,所述SS2中的毒化剂为乙酸铅、氧化锌、醋酸锌、氯化锌和醋酸镉中的一种或多种。
本发明的又一目的在于提供一种三键部分加氢方法的用途。
一种三键部分加氢方法的用途,所述部分加氢方法用于炔烃原料部分加氢制备烯烃,优选炔烃原料为甲基丁炔醇、甲基戊炔醇、去氢芳樟醇、二氢去氢芳樟醇、去氢橙花叔醇、1,4-丁炔二醇和去氢异植物醇中的任一种。
本发明中如无特别说明,所述压力均为表压。
与现有技术相比较,本发明的技术方案具有如下积极效果:
1、催化剂制备过程相对简单,操作方便,易于放大制备公斤级催化剂,具有较好的应用前景。
2、采用对碳碳三键具有较强吸附作用的金属钨、锰、钼单质等作为催化剂金属助剂,增强了催化剂对碳碳三键底物的选择性吸附,从而提升了部分加氢反应的选择性。
3、催化剂性能良好,而且底物适用范围广,无论是端位炔烃,还是内炔烃,本发明催化剂均显示了良好的活性和选择性。
4、在部分加氢反应过程中,在反应体系中引入二氧化碳和少量的醇胺,减少原料炔醇二聚副反应的发生,有效提升了烯丙醇产物的选择性。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明,但本发明并不限于下述的实施例。
主要原料信息如下:
甲基丁炔醇、甲基戊炔醇、去氢芳樟醇、二氢去氢芳樟醇、四氢去氢橙花叔醇、1,4-丁炔二醇、去氢异植物醇,阿拉丁,纯度>99%;去氢橙花叔醇、去氢乙基芳樟醇,外购,北大正源,纯度99%。
碳酸钙、四氯钯酸,阿尔德里奇试剂;醋酸锰、醋酸钼、四氯化钨,阿尔法埃莎试剂;甲酸钠、醋酸铅、醋酸镉、醋酸锰,阿拉丁试剂;去离子水,自制。二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺,>99%,阿拉丁。
乙醇,工业纯;四氢呋喃、异丙醇,AR,阿拉丁试剂。
本发明的气相色谱测试条件如下:
Moilent 7820B气相色谱,HP-Innowax毛细管柱;溶剂:二氯甲烷(或无溶剂);进样体积:1μL;进样口温度:240℃;分流比:30/1;氢气流量:40mL/min;尾吹流量:25mL/min;空气流量:400mL/min;柱流量:1.5mL/min;升温程序:初始柱温35℃,保留5min;以6℃/min的速度升至100℃;然后以30℃/min的速度升温至240℃,保留5min。
实施例1
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(I)部分加氢催化剂制备。
室温下精确称取10.0g碳酸钙载体,将其加入烧瓶中,然后加入100mL去离子水,得到悬浮液,搅拌下缓慢向该悬浊液加入四氯钯酸(30mg/mL,42.3mL)水溶液和醋酸锰(25mg/mL,2.0mL)水溶液。加入完毕,室温下搅拌混合物1小时,然后加热至80℃,用30分钟加入0.5M的甲酸钠溶液(10.2mL),反应混合物继续搅拌1小时,过滤并用去离子水洗涤将催化剂粉末多次洗涤,除去其中的无机盐杂质。将所得的粉末放入80℃烘箱烘干12小时。将上述得到干燥粉末悬浮在40mL去离子水中并搅拌10分钟。经20分钟加入醋酸铅(5.0wt%,12.6g)水溶液,加料完毕,将混合物加热升温至80℃,保持1小时,然后冷却降温,过滤得到灰色的催化剂粉末,采用去离子水洗涤催化剂滤饼2~3次;在真空干燥箱在60℃、20mbar压力干燥所得催化剂,以得到Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化剂(10.8g)。钯和锰的理论负载量分别为5%和0.5%。
实施例2
Pd-Mo-Pb(II)/CaCO3部分加氢催化剂制备。
室温下精确称取5.6g碳酸钙载体,将其加入烧瓶中,然后加入50mL去离子水,得到悬浮液,搅拌下缓慢向该悬浊液加入四氯钯酸(30mg/mL,23.7mL)水溶液和乙酸钼(18mg/mL,3.3mL)水溶液。加入完毕,室温下搅拌混合物1小时,然后加热至80℃,用30分钟加入0.5M的甲酸钠溶液(5.7mL),反应混合物继续搅拌1小时,过滤并用去离子水洗涤将催化剂粉末多次洗涤,除去其中的无机盐杂质。将所得的粉末放入80℃烘箱烘干12小时。将上述得到干燥粉末悬浮在40mL去离子水中并搅拌10分钟。经20分钟加入醋酸铅(5.0wt%,7.0g)水溶液,加料完毕,将混合物加热升温至80℃,保持1小时,然后冷却降温,过滤得到灰色的催化剂粉末,采用去离子水洗涤催化剂滤饼2~3次;在真空干燥箱在60℃、20mbar压力干燥所得催化剂,以得到Pd-Mo-Pb(II)/CaCO3催化剂(6.05g)。钯和钼的理论负载量分别为5%和0.5%。
实施例3
Pd-W-Pb(II)/CaCO3部分加氢催化剂制备。
室温下精确称取6.3g碳酸钙载体,将其加入烧瓶中,然后加入50mL去离子水,得到悬浮液,搅拌下缓慢向该悬浊液加入四氯钯酸(30mg/mL,26.7mL)水溶液和四氯化钨(21mg/mL,2.9mL)水溶液。加入完毕,室温下搅拌混合物1小时,然后加热至80℃,用30分钟加入0.5M的甲酸钠溶液(6.4mL),反应混合物继续搅拌1小时,过滤并用去离子水洗涤将催化剂粉末多次洗涤,除去其中的无机盐杂质。将所得的粉末放入80℃烘箱烘干12小时。将上述得到干燥粉末悬浮在40mL去离子水中并搅拌10分钟。经20分钟加入醋酸铅(5.0wt%,8.0g)水溶液,加料完毕,将混合物加热升温至80℃,保持1小时,然后冷却降温,过滤得到灰色的催化剂粉末,采用去离子水洗涤催化剂滤饼2~3次;在真空干燥箱在60℃、20mbar压力干燥所得催化剂,以得到Pd-W-Pb(II)/CaCO3催化剂(6.8g)。钯和钴的理论负载量分别为5%和0.5%。
实施例4
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化甲基丁炔醇部分加氢得到甲基丁烯醇。
室温下将1L不锈钢高压釜密封,充入0.5MPa的氮气,然后放置至少30min,高压釜内氮气压力未下降,说明高压釜密封性良好。排空氮气至常压,打开高压釜,依次向高压釜内加入反应原料2-甲基-3-丁炔-2-醇(100.4g,0.85mol)、溶剂乙醇(100mL)、三乙醇胺(0.5g),实施例1中制备得到的催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(1.0g),得到灰色悬浊液,大部分催化剂沉淀在反应液底部。加料完毕后,重新密封高压釜,充放氮气3次,每次0.3MPa,置换高压釜内的空气;然后关闭氮气管道阀门,开启氢气管道阀门,充放氢气3次,每次0.3MPa,将釜内的氮气置换为氢气,最后向高压釜内充入0.1MPa二氧化碳和1.9MPa氢气,并在反应过程中保持压力恒定(2.0MPa)。开启高压釜搅拌和夹套伴热,为了使催化剂和底物充分接触,搅拌速度600r/min。待釜内温度升至40℃后(升温过程约为15~20分钟),保持恒温、恒压反应2h。部分加氢反应过程中定时取样,采用双阀+插底管取样,插底管底部有烧结头过滤器,可以将催化剂过滤,取样得到的反应液为无色透明液,每次取样量为~0.5g,将其加入一定量的色谱纯乙腈中,GC分析反应液中2-甲基-3-丁炔-2-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇以及叔戊醇的含量,确定转化率和选择性。3小时后,原料2-甲基-3-丁炔-2-醇转化率>99.5%,产品中2-甲基-3-丁烯-2-醇98.9%,叔戊醇0.7%,其他副产杂质0.4%。
实施例5-9
为了对比本发明所制备的不同催化剂的催化效果,进一步提供实施例5-10,所述实施例与实施例4的区别之处在于采用不同的催化剂,其他反应条件和操作步骤完全一致。实施例7-9所述催化剂制备和实施例1一致,只是钯盐,锰盐以及毒化剂盐的加入量不同。不同催化剂的催化剂催化2-甲基-3-丁炔-2-醇部分加氢的转化率和选择性见下表。由表中数据可知,催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3和Pd-Mo-Pb(II)/CaCO3具有最佳的催化剂效果。
表1
编号 催化剂 Pd-M-M负载量/% 转化率/% 选择性/%
实施例5 Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3 1.0-0.1-0.1 97 95.1
实施例6 Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3 10.0-0.3-5.0 99 89.6
实施例7 Pd-W-Zn(II)/CaCO3 5.0-0.5-2.0 83 98.1
实施例8 Pd-Mo-Cr(II)/CaSO4 5.0-0.6-2.0 99 91.1
实施例9 Pd-Mo-Pb(II)/CaCO3 5.0-1.0-1.0 99 95.4
实施例10
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化甲基戊炔醇部分加氢得到甲基戊烯醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:甲基戊炔醇(3-甲基-1-戊炔-3-醇)(98.14g,1.0mol)、溶剂异丙醇(100mL)、三乙醇胺(0.1g)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(1.0g)。反应温度40℃、压力1.0MPa(氢气0.95MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间5小时;实验操作步骤和流程同实施例4一致。GC分析反应液,原料甲基戊炔醇的转化率>99.5%,产品中目标产物甲基戊烯醇98.9%,过度加氢副产3-甲基-3-戊醇0.7%,其他副产杂质0.4%。
实施例11
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化去氢芳樟醇部分加氢得到芳樟醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:去氢芳樟醇(3,7-二甲基-6-辛烯-1-炔-3-醇)(99.0g,0.65mol)、溶剂乙醇(100mL)、三异丙醇胺(0.05g)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(1.0g)。反应温度60℃、压力1.5MPa(氢气1.45MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间3小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料去氢芳樟醇的转化率>99.5%,产品中目标产物芳樟醇99.1%,过度加氢副产0.5%,其他副产杂质0.4%。
实施例12
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化二氢去氢芳樟醇部分加氢得到二氢芳樟醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:二氢去氢芳樟醇(3,7-二甲基-1-辛炔-3-醇)(100.3g,0.65mol)、溶剂乙醇(100mL)、三乙醇胺(0.05g)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(1.0g)。反应温度60℃、压力1.5MPa(氢气1.45MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间3小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料二氢去氢芳樟醇的转化率>99.5%,产品中目标产物二氢芳樟醇(3,7-二甲基-1-辛烯-3-醇)98.8%,过度加氢副产0.7%,其他副产杂质0.5%。
实施例13
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化去氢橙花叔醇部分加氢得到橙花叔醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:去氢橙花叔醇(3,7,11-三甲基-6,10-十二烷二烯-1-炔-3-醇)(99.2g,0.45mol)、三乙醇胺(0.2g)、溶剂四氢呋喃(100mL)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(0.5g)。反应温度60℃、压力2.0MPa(氢气1.95MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间6小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料去氢橙花叔醇的转化率>99.5%,产品中目标产物橙花叔醇(3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇)99.0%,过度加氢副产二氢橙花叔醇0.6%,其他副产杂质0.4%。
实施例14
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化1,4-丁炔二醇部分加氢得到1,4-丁烯二醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:1,4-丁炔二醇(103.3g,1.2mol)、溶剂乙醇(100mL)、三乙醇胺(0.05g)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(2.1g)。反应温度80℃、压力2.0MPa(氢气1.95MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间6小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料1,4-丁炔二醇的转化率>99.5%,产品中目标产物1,4-丁烯二醇99.3%,过度加氢副产1,4-丁二醇0.6%,其他副产杂质0.1%。
实施例15
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化去氢乙基芳樟醇部分加氢得到乙基芳樟醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:去氢乙基芳樟醇(3,7-二甲基-6-壬烯-1-炔-3-醇)(99.8g,0.6mol)、三乙醇胺(0.05g)、溶剂乙醇(100mL)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(1.0g)。反应温度80℃、压力1.5MPa(氢气1.45MPa、二氧化碳0.05MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间4小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料去氢乙基芳樟醇的转化率>99.5%,产品中目标产物乙基芳樟醇98.6%,过度加氢副产二氢乙基芳樟醇0.8%,其他副产杂质0.6%。
实施例16
Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3催化去氢异植物醇部分加氢得到异植物醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:去氢异植物醇(3,7,11,15-三甲基-1-十六炔-3-醇)(103.1g,0.35mol)三乙醇胺(0.05g)、溶剂乙醇(100mL)、催化剂Pd-Mn-Pb(II)/CaCO3(0.5g)。反应温度80℃、压力2.0MPa(氢气1.9MPa、二氧化碳0.1MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间4小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料去氢异植物醇的转化率>99.5%,产品中目标产物异植物醇(3,7,11,15-三甲基-1-十六烯-3-醇)99.4%,过度加氢产物二氢异植物醇0.4%,其他副产杂质0.2%。
实施例17
Pd-Mo-Pb(II)O2/CaCO3催化3,7,11-三甲基-6-十二烯-1-炔-3-醇部分加氢得到3,7,11-三甲基-1,6-十二烷二烯-3-醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:3,7,11-三甲基-6-十二烯-1-炔-3-醇(100.1g,0.45mol)、溶剂乙醇(50mL)、二乙醇胺(0.3g)、催化剂Pd-Mo-Pb(II)/CaCO3(0.5g)。反应温度60℃、氢气压力1.5MPa(氢气1.46MPa、二氧化碳0.04MPa)、搅拌速度600r/min、反应时间4小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料3,7,11-三甲基-6-十二烯-1-炔-3-醇的转化率>99.5%,产品中目标产物3,7,11-三甲基-1,6-十二烷二烯-3-醇99.0%,过度加氢副产3-甲基-3-戊醇0.6%,其他副产杂质0.4%。
对比例1
采用现有技术的0.5%Pd/Al2O3/ZnO催化2-甲基-3-丁炔-2-醇部分加氢得到2-甲基-3-丁烯-2-醇。
采用2L不锈钢高压釜进行实验,反应投料:2-甲基-3-丁炔-2-醇(80.0g,0.68mol)、催化剂0.5%Pd/Al2O3/ZnO(0.8g)。反应温度65℃、压力0.3MPa、搅拌速度600r/min、反应时间3小时;实验操作步骤和流程同实施例4完全一致。GC分析反应液,原料2-甲基-3-丁炔-2-醇的转化率>99.3%,产品中目标产物芳樟醇94.9%,过度加氢副产3.5%,其他副产杂质1.6%。
从上述实施例和对比例的比较可以发现,本发明采用对碳碳三键具有较强吸附作用的金属钨、锰、钼单质等作为催化剂金属助剂,增强了催化剂对碳碳三键底物的选择性吸附,从而提升了部分加氢反应的选择性。同时,本发明催化剂性能良好,而且底物适用范围广,无论是端位炔烃,还是内炔烃,本发明催化剂均显示了良好的活性和选择性。并且,在部分加氢反应过程中,本发明在反应体系中引入二氧化碳和少量的醇胺,减少原料炔醇二聚副反应的发生,有效提升了烯丙醇产物的选择性。
本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种三键部分加氢方法,所述方法将炔烃原料部分加氢得到烯烃,其特征在于,所述加氢方法采用醇胺与含钯催化剂配合获得受控的加氢反应;
其中,所述加氢方法中加入气相二氧化碳,
其中,所述含钯催化剂由以下成分组成:
(I)载体,84.5~98.8wt%;
(II)主催化剂金属钯,1~10wt%;
(III)助剂金属,0.1~0.5wt%;
(IV)毒化剂,0.1~5.0wt%;
其中,所述载体为碳酸钙、硫酸钡、氧化铝和氧化硅中的一种或多种;
其中,所述助剂金属为单质钨、单质钼和单质锰中的一种或多种;
其中,所述毒化剂为铅盐、锌盐和铬盐中的一种或多种;
所述百分含量以催化剂总质量计。
2.根据权利要求1所述的部分加氢方法,其特征在于,所述醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺中的一种或多种,醇胺的用量为底物质量的0.05~0.5wt%。
3.根据权利要求1所述的部分加氢方法,其特征在于,所述加氢方法是间歇反应或连续反应。
4.根据权利要求3所述的部分加氢方法,其特征在于,所述间歇反应的反应时间为2~6小时;所述反应的温度为40~80℃;反应气体压力为0.2~2.0MPa,二氧化碳分压占1~5%,其余为氢气,气体压力在反应过程中保持稳定;所述催化剂的用量相对于底物质量为0.5-2.0wt%。
5.根据权利要求1所述的部分加氢方法,其特征在于,所述部分加氢反应可以不加或加入溶剂;若加入溶剂,溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和四氢呋喃中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的部分加氢方法,其特征在于,所述部分加氢反应加入的溶剂为乙醇。
7.根据权利要求1所述的部分加氢方法,其特征在于,催化剂的制备方法包含以下步骤:
SS1:将所述载体材料浸渍于钯盐、助剂金属盐溶液后,煅烧、还原,得到催化剂前体;
SS2:将催化剂前体浸渍于毒化剂溶剂中,在还原剂存在下进行催化剂毒化和修饰,到目标催化剂。
8.根据权利要求7所述的部分加氢方法,其特征在于,所述SS1中的钯盐为氯化钯、硝酸钯、醋酸钯和二氢四氯钯酸中的一种或多种;
和/或,所述助剂金属为硝酸钼、醋酸钼、醋酸锰、硝酸锰和四氯化钨中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的部分加氢方法,其特征在于,所述SS2中的毒化剂为乙酸铅、氧化锌、醋酸锌、氯化锌和醋酸镉中的一种或多种。
10.一种三键部分加氢方法的用途,所述部分加氢方法为权利要求1-9中任一项所述部分加氢方法,所述部分加氢方法用于炔烃原料部分加氢制备烯烃。
11.根据权利要求10所述的用途,其特征在于,所述炔烃原料为甲基丁炔醇、甲基戊炔醇、去氢芳樟醇、二氢去氢芳樟醇、去氢橙花叔醇、1,4-丁炔二醇和去氢异植物醇中的任一种。
CN202110983019.2A 2021-08-25 2021-08-25 一种三键部分加氢方法及其催化剂 Active CN113788737B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110983019.2A CN113788737B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种三键部分加氢方法及其催化剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110983019.2A CN113788737B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种三键部分加氢方法及其催化剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113788737A CN113788737A (zh) 2021-12-14
CN113788737B true CN113788737B (zh) 2024-06-25

Family

ID=79182100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110983019.2A Active CN113788737B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种三键部分加氢方法及其催化剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113788737B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115368209B (zh) * 2022-08-30 2023-09-19 万华化学集团股份有限公司 一种甲基丁烯醇的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101869845A (zh) * 2010-06-21 2010-10-27 浙江新和成股份有限公司 一种用于去氢异植物醇选择性加氢合成异植物醇的催化剂

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB888999A (en) * 1959-07-07 1962-02-07 Distillers Co Yeast Ltd Selective hydrogenation of acetylenically unsaturated compounds and catalyst therefor
CN102741206B (zh) * 2010-01-28 2016-02-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 氢化方法
CN101862667B (zh) * 2010-06-21 2012-05-30 浙江新和成股份有限公司 一种用于3,7,11-三甲基-1-十二炔-3-醇选择性加氢的催化剂
CN103566932B (zh) * 2013-11-01 2016-05-11 山东新和成药业有限公司 一种粉状Pd/SiO2催化剂及其制备方法和应用
CN104513137B (zh) * 2014-12-22 2016-05-04 陕西师范大学 一种1,5-烯炔醇类化合物及其合成方法和应用
CN106694010B (zh) * 2016-12-27 2018-08-28 重庆建峰工业集团有限公司 一种用于炔醇半加氢制烯醇的催化剂及其制备方法
CN110124742B (zh) * 2019-05-28 2023-05-26 万华化学集团股份有限公司 一种由炔醇部分加氢制备烯醇的催化剂及制备方法和利用该催化剂制备烯醇的方法
CN112225640A (zh) * 2020-11-03 2021-01-15 万华化学集团股份有限公司 一种由炔醇选择性加氢制备烯醇的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101869845A (zh) * 2010-06-21 2010-10-27 浙江新和成股份有限公司 一种用于去氢异植物醇选择性加氢合成异植物醇的催化剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN113788737A (zh) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1440046B1 (en) Hydrogenolysis of sugars, sugar alcohols and glycerol
EP1440048B1 (en) Hydrogenolysis of 5-carbon sugars and sugar alcohols
CN101306368A (zh) 丁炔二醇两步法加氢制丁二醇二段加氢催化剂的制备方法
CN102432565B (zh) 一种2-羟乙基哌嗪的制备方法
CN104011002A (zh) 制备1,6-己二醇的方法
CN111054437B (zh) 一种异辛烯醛选择加氢制备异辛醛的催化剂、制备方法及应用
KR20010080555A (ko) 알돌 축합
CN113788737B (zh) 一种三键部分加氢方法及其催化剂
CN114702434A (zh) 一种四甲基哌啶醇连续化合成方法
CN110433802B (zh) 一种加氢催化剂及其制备方法和该催化剂用于α,β-不饱和醛加氢制备饱和醛的方法
CN106179373A (zh) 一种用于癸烯醛液相加氢制异癸醇的催化剂及其制备方法
CN101209415B (zh) 用于脱氢乙酸芳樟酯加氢制备乙酸芳樟酯的催化剂
EP3854476A1 (en) Catalyst, and method for producing 1,3-butadiene using same
CN114471638B (zh) 一种用于合成丁二酸(酐)的催化剂及制备方法和应用
CN109704918B (zh) 连续催化制备2,6-二叔丁基-4-甲基环己醇的方法
CN114369006B (zh) 一种制备异己二醇和甲基异丁基甲醇的方法
CN113101928B (zh) 1,4-丁炔二醇制备1,4-丁烯二醇用催化剂及其制备方法和应用
CN113735688B (zh) 一种丁醇装置废液的回收利用方法
CN109809973B (zh) 一种制备2-乙基己醛的方法
CN112225640A (zh) 一种由炔醇选择性加氢制备烯醇的方法
CN111056931B (zh) 一种丙烯醛选择加氢制备丙醛的方法
CN110746301A (zh) 草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的方法
CN103657735B (zh) 醋酸烯丙酯工业装置失活催化剂的再生方法
CN113304753B (zh) 一种用于催化羟基醛加氢制备多元醇的催化剂及其制备和应用方法
CN117463345B (zh) 一种环己醇脱氢用高效铜基催化剂、其制备方法及制备环己酮的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant