CN114733529A - 一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 - Google Patents
一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114733529A CN114733529A CN202210268035.8A CN202210268035A CN114733529A CN 114733529 A CN114733529 A CN 114733529A CN 202210268035 A CN202210268035 A CN 202210268035A CN 114733529 A CN114733529 A CN 114733529A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- solid
- methyl isopropyl
- isopropyl ketone
- acetic acid
- 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.)
- Pending
Links
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- SYBYTAAJFKOIEJ-UHFFFAOYSA-N 3-Methylbutan-2-one Chemical compound CC(C)C(C)=O SYBYTAAJFKOIEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid Chemical compound CC(C)C(O)=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- XNDZQQSKSQTQQD-UHFFFAOYSA-N 3-methylcyclohex-2-en-1-ol Chemical compound CC1=CC(O)CCC1 XNDZQQSKSQTQQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 7
- GVHCUJZTWMCYJM-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);trinitrate;nonahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GVHCUJZTWMCYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N cobalt;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Co].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N 0.000 claims description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 7
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 7
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 6
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- SHWZFQPXYGHRKT-FDGPNNRMSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;nickel Chemical compound [Ni].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O SHWZFQPXYGHRKT-FDGPNNRMSA-N 0.000 claims 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- BMGNSKKZFQMGDH-FDGPNNRMSA-L nickel(2+);(z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound [Ni+2].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O BMGNSKKZFQMGDH-FDGPNNRMSA-L 0.000 description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N Isopropylaldehyde Chemical compound CC(C)C=O AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- FECNOIODIVNEKI-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-aminobenzoyl)amino]benzoic acid Chemical class NC1=CC=CC=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1C(O)=O FECNOIODIVNEKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UVZGOOXAARJPHD-UHFFFAOYSA-N butan-2-one;methanol Chemical compound OC.CCC(C)=O UVZGOOXAARJPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
- B01J23/866—Nickel and chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
- B01J23/864—Cobalt and chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
- C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
- C07C45/673—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by change of size of the carbon skeleton
- C07C45/676—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by change of size of the carbon skeleton by elimination of carboxyl groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
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)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于异丁酸和乙酸为原料制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法以及应用。本发明采用高分散Ni(Co)为催化剂的活性中心，以Cr2O3‑Al2O3为载体制备了一种负载型催化剂，催化剂具有良好的结构，具有更高的比表面积，较好的表面分布状态，提高了催化剂的稳定性，延长了其使用寿命，用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮反应中，催化剂的反应活性和甲基异丙基酮的选择性明显提高。
Description
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用。
背景技术
甲基异丙基酮(MIPK)用途广泛，是重要的有机化工原料和溶剂。甲基异丙基酮可用于染料中间体的合成、萃取分离贵重金属钽和铌、密封剂、粘合剂以及润滑油脱蜡等方面。目前用于制备甲基异丙基酮的方法主要以异丁酸和乙酸、异丁醛和乙酸和甲基乙基酮甲醇为主。其中以异丁酸和乙酸为原料制备甲基异丙基酮的技术路线较为成熟，工业生产中应用较多，缺点也较为明显。在使用异丁酸和乙酸为原料制备甲基异丙基酮时，主要副产物是由酸的自身酮化产生的二异丙酮和丙酮，导致反应选择性不高。且催化剂使用寿命较短等问题。
发明内容
针对现用催化剂活性低、选择性低和易失活的缺点，本发明根据脱羧反应机理制备了以Cr2O3-Al2O3为载体的催化剂，该催化剂相较传统Al2O3催化剂稳定性得到大幅度提高，同时通过镍和钴对负电中心的活化和吸引，提高反应催化活性。除此之外本发明利用有机金属盐为金属前驱体，提高了活性位点在载体表面的分散程度使活性中心的分布均匀，同时提高了对甲基异丙基酮的选择性。
本发明采用浸渍法制备金属活性位点，使其均匀负载在载体上同时使催化剂获得较强的稳定性和使用寿命，并使得催化剂能够多次循环使用。用于异丁酸乙酸制备甲基异丙基酮的反应，能够显著提高催化剂的反应活性和甲基异丙基酮的选择性。
催化剂的具体制备方法为：
(1)按摩尔比1：1称取九水合硝酸铬和九水合硝酸铝，在研钵中研磨至潮湿的糊状，此过程中无需加入去离子水，按九水合硝酸铝与硝酸铵摩尔比 1.4～1.7：1加入硝酸铵后继续研磨30min，得潮湿固体；
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后得到Cr2O3- Al2O3固体备用。
(3)按上述固体质量分数10wt％～30wt％称取乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴，按油酸与二甲基亚砜体积比1：1～2.5配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴加入所配置的溶液中制备成0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入步骤(2)所收集Cr2O3-Al2O3固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂，将乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴负载在Cr2O3-Al2O3上。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用，乙酰丙酮金属盐在高温下分解形成金属氧化物活性中心。
制备的催化剂用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮：将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2加入固定床反应器中，并加入混合物10wt％的去离子水制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为 410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后反应4h，收集甲基异丙基酮。
如上所述的催化剂应用于用异丁酸乙酸制备甲基异丙基酮的反应，显著提高反应的转化率和对甲基异丙基酮的选择性，有效延长了催化剂的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述，但不限于此。
实施例1
(1)按摩尔比1：1称取九水合硝酸铬2g和九水合硝酸铝1.88g，在研钵中研磨至潮湿的糊状，此过程中无需加入去离子水，加入0.24g硝酸铵后继续研磨30min。
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后得到Cr2O3- Al2O3固体备用。
(3)按上述固体质量分数15wt％称取乙酰丙酮镍，按油酸与二甲基亚砜体积比1：2配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍加入所配置的溶液中制备成 0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入2g步骤(2) 所收集固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸、乙酸按摩尔比为1：2加入，并加入混合物10wt％的去离子水制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后4h取样使用气相色谱面积归一法计算转化率及选择性。取样分析后异丁酸转化率为95.7％，产物甲基异丙基酮选择性96.5％。
实施例2
(1)按摩尔比1：1称取九水合硝酸铬2g和九水合硝酸铝1.88g，在研钵中研磨至潮湿的糊状，加入0.24g硝酸铵后继续研磨30min。
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后收集固体备用。
(3)按上述固体质量分数15wt％称取乙酰丙酮钴，按油酸与二甲基亚砜体积比1：2配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍加入所配置的溶液中制备成 0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入2g步骤(2) 所收集固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2配制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为 410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后4h取样使用气相色谱面积归一法计算转化率及选择性。取样分析后异丁酸转化率为94.5％，产物甲基异丙基酮选择性98.4％。
对比例1
(1)称取九水合硝酸铬2g，在研钵中研磨至潮湿的糊状，加入0.24g硝酸铵后继续研磨30min。
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后收集固体备用。
(3)按上述固体质量分数15wt％称取乙酰丙酮镍，按油酸与二甲基亚砜体积比1：2配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍加入所配置的溶液中制备成 0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入2g步骤(2) 所收集固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2配制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为 410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后4h取样使用气相色谱面积归一法计算转化率及选择性。取样分析后异丁酸转化率为86.5％，产物甲基异丙基酮选择性89.6％。
对比例2
(1)称取九水合硝酸铝1.88g，在研钵中研磨至潮湿的糊状，加入0.24g 硝酸铵后继续研磨30min。
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后收集固体备用。
(3)按上述固体质量分数15％称取乙酰丙酮镍，按油酸与二甲基亚砜体积比1：2配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍加入所配置的溶液中制备成 0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入2g步骤(2) 所收集固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2配制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为 410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后4h取样使用气相色谱面积归一法计算转化率及选择性。取样分析后异丁酸转化率为85.6％，产物甲基异丙基酮选择性74.2％。
对比例3
(1)按摩尔比1：1称取九水合硝酸铬2g和九水合硝酸铝1.88g，在研钵中研磨至潮湿的糊状，此过程中无需加入去离子水，加入按九水合硝酸铝与硝酸铵摩尔比1.5：1加入0.24g硝酸铵后继续研磨30min。
(2)将步骤(1)中潮湿固体放入120℃烘箱干燥4h，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h。冷却后得到Cr2O3- Al2O3固体备用。
(3)按上述固体质量分数15wt％称取乙酰丙酮镍，以水为溶剂制备成 0.1g/mL溶液，超声处理15min后放入油浴锅中120℃溶解，加入2g步骤(2) 所收集固体，升温至80℃，恒温8h，蒸干溶剂。
(4)将所得固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2加入，并加入混合物10wt％的去离子水制成原料，使用固定床反应器进行催化剂评价，将异丁酸乙酸按摩尔比为1：2配制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后4h取样使用气相色谱面积归一法计算转化率及选择性。取样分析后异丁酸转化率为56.2％，产物甲基异丙基酮选择性75.5％。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。以上描述了本发明的可选实施方案，以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明方案，已经对一些常规技术方面进行了简化和省去。本领域技术人员应该理解源自这方面的变型，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：
(1)按摩尔比1：1称取九水合硝酸铬和九水合硝酸铝，在研钵中研磨至潮湿的糊状，加入硝酸铵，继续研磨，得到潮湿固体；
(2)将步骤(1)潮湿固体放入烘箱干燥，将干燥后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后得到Cr2O3-Al2O3固体备用；
(3)称取乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴，按油酸与二甲基亚砜体积比1：1～2.5配制成溶液，将称取的乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴加入所配置的溶液中制备成0.1g/mL溶液，超声处理后放入油浴锅中，在120℃条件下溶解，加入步骤(2)所收集固体，升温至150℃，恒温8h，蒸干溶剂；
(4)将步骤(3)蒸干溶剂后固体放入马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至700℃恒温煅烧3h，冷却后收集固体备用。
2.根据权利要求1所述用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，按九水合硝酸铝与硝酸铵摩尔比1.4～1.7：1加入硝酸铵。
3.根据权利要求1所述用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法，其特征在于，乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钴的质量为Cr2O3-Al2O3固体质量的10wt％～30wt％。
4.根据权利要求1-3任一项所述方法制备的催化剂用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮，其特征在于，将异丁酸和乙酸按摩尔比为1：2加入固定床反应器中，并加入混合物10wt％的去离子水制成原料，反应空速控制在0.5h-1，在反应管中加入0.3g催化剂，反应温度为410℃，反应管载气为空气，调节背压阀控制反应管内压力为0.6MPa，到达反应温度后反应4h，收集甲基异丙基酮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210268035.8A CN114733529A (zh) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210268035.8A CN114733529A (zh) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114733529A true CN114733529A (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=82277048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210268035.8A Pending CN114733529A (zh) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114733529A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101940922A (zh) * | 2009-07-09 | 2011-01-12 | 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 | 一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法 |
| CN102049251A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-05-11 | 中国海洋石油总公司 | 一种甲基异丙基酮的合成方法 |
| CN102351671A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-02-15 | 中国科学技术大学 | 一种对称酮和不对称酮的制备方法 |
| US20140330051A1 (en) * | 2011-10-12 | 2014-11-06 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Catalytic gas phase fluorination of 1,1,2-trichloroethane and/or 1,2-dichloroethene to produce 1-chloro-2,2-difluoroethane |
| CN104174397A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种用于醋酸气相催化酮化制丙酮的催化剂及制法和应用 |
| CN107567434A (zh) * | 2015-05-07 | 2018-01-09 | 罗地亚经营管理公司 | 用于脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化方法 |
| US20200216378A1 (en) * | 2017-06-16 | 2020-07-09 | Rhodia Operations | Process for the catalytic decarboxylative cross-ketonization of aryl and aliphatic carboxylic acid |
| CN112209813A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-12 | 山东智永化工产业技术研究院有限公司 | 一步法合成甲基异丙基酮的方法 |
-
2022
- 2022-03-18 CN CN202210268035.8A patent/CN114733529A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101940922A (zh) * | 2009-07-09 | 2011-01-12 | 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 | 一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法 |
| CN102049251A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-05-11 | 中国海洋石油总公司 | 一种甲基异丙基酮的合成方法 |
| CN102351671A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-02-15 | 中国科学技术大学 | 一种对称酮和不对称酮的制备方法 |
| US20140330051A1 (en) * | 2011-10-12 | 2014-11-06 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Catalytic gas phase fluorination of 1,1,2-trichloroethane and/or 1,2-dichloroethene to produce 1-chloro-2,2-difluoroethane |
| CN104174397A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种用于醋酸气相催化酮化制丙酮的催化剂及制法和应用 |
| CN107567434A (zh) * | 2015-05-07 | 2018-01-09 | 罗地亚经营管理公司 | 用于脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化方法 |
| US20200216378A1 (en) * | 2017-06-16 | 2020-07-09 | Rhodia Operations | Process for the catalytic decarboxylative cross-ketonization of aryl and aliphatic carboxylic acid |
| CN112209813A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-12 | 山东智永化工产业技术研究院有限公司 | 一步法合成甲基异丙基酮的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101327443A (zh) | 分子筛催化剂、制备方法和在乙醇脱水制备乙烯中的应用 | |
| CN109092309A (zh) | 一种从纤维素制备5-羟甲基糠醛的催化剂的制备方法 | |
| CN113559861A (zh) | 一种糠醛直接转化为四氢糠醇Cu-Ni双金属催化剂、制备方法及应用 | |
| CN107141208B (zh) | 1,3-二羟基丙酮的制备方法 | |
| WO2014108031A1 (zh) | 第六副族元素催化剂在由木质素制取有机化学产品中的应用 | |
| CN102274722A (zh) | 甲醇直接脱氢制取无水甲醛的v2o3以及负载型v2o3催化剂及其制备方法 | |
| CN114733529A (zh) | 一种用于异丁酸和乙酸制备甲基异丙基酮的催化剂的制备方法和应用 | |
| CN112473674B (zh) | 复合氧化物多孔催化剂及其制备方法和在甲醛与丙酸甲酯直接制备甲基丙烯酸甲酯中的应用 | |
| EP2508256A1 (en) | Process for production of catalyst for use in production of methacrylic acid, and process for production of methacrylic acid | |
| CN108786846B (zh) | 一种硅酸锆改性磺酸嫁接介孔氧化硅的催化剂及制备方法和应用 | |
| CN114425447B (zh) | 杂多酸改性的催化剂及其制备方法和应用以及丁烯氧化脱氢的方法 | |
| CN114029095B (zh) | 用于高效催化环己醇无氧脱氢制备环己酮的Cu/SiO2催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN112979414B (zh) | 一种木质素制备芳香化合物的方法 | |
| CN113680378A (zh) | 异丁醛合成2，5-二甲基-2，4-己二烯的制备方法 | |
| CN119455939B (zh) | 一种糠醛脱羰合成呋喃的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN116173974B (zh) | 一种活性炭负载的铁基催化剂及其在苯酚烷基化反应中的应用 | |
| CN114054100A (zh) | 一种掺杂型复合氧化物催化剂的制备及其应用 | |
| CN117563577B (zh) | 一种二氧化硅载体表面羟基调控方法应用于合成甲基丙烯酸甲酯催化剂的制备 | |
| CN116371417B (zh) | 一种用于合成3,4-二甲基吡咯的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN112138673A (zh) | 一种双金属氧化物材料的制备方法及其在环己基过氧化氢分解反应中的应用 | |
| CN112371100B (zh) | 一种金属Cs改性B2O3催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110026202A (zh) | 甘油加氢催化剂、催化剂前驱体及其制备方法与应用 | |
| CN118788368B (zh) | 一种用于气相制备异戊二烯的催化剂及其制备方法 | |
| CN1264619A (zh) | 一种钒磷氧化物超微粒子的制备方法及其制品 | |
| CN117983277A (zh) | 一种用于含羟基化合物氧化脱氢反应的催化剂的制备方法及其应用 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220712 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |