一种钌氧化铝催化剂、制法及其应用

2016-12-24
研发部

               一种钌氧化铝催化剂、制法及其应用

  对苯二甲酸二甲酯,简称DMT (Dimethyl terephthalate),白色针状晶体,熔点140.7°C,沸点284°C,易升华。主要用于合成聚酯纤维、树脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等。DMT —步加氢产物为DMCD,二步加氢产物为CHDM (1,4-环己烷二甲醇)。DMCD是一类重要的有机中间体和绿色化学品,可以作为聚合物的改性材料,也是生产CHDM的重要原料。由两者合成的高性能聚酯等材料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。特别是合成的聚对苯二甲酸1,4_环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇(PETG)、共聚聚酯(PCTA)广泛的用于食品包装,婴幼儿的用具、玩具、器皿等中。因此,DMCD和CHDM的研究和发展将有效的改善国民的食品包装安全问题,对儿童、幼儿的身体健康发育具有重要的意义。

上述方案或需要高压加氢,或催化剂制备过程复杂,本发明突破了传统工艺制备钌载催化剂必须添加钾、钙等碱金属或碱土金属盐的技术,制备工艺简单,成本低,可用于DMT低压加氢制备DMCD,且转化率高选择性好。技术方案如下:

(I)预先对大孔水薄拟铝石进行处理,在400-80(TC煅烧6_18h,得到Y -Al2O3载体;

(2)配制可溶性的钌盐溶液,其浓度为0.5-10.0moI/L ;

(3)将(2)所配的溶液缓慢滴加到在Y-Al2O3载体中,搅拌浸溃0.5_8h,静置0.5-2h ;

(4 )向(3 )含有活性组分的溶液中滴加用碱溶液,在80-100 V条件下调节PH9-12,搅拌 0.5-6h,静置 0.5-2h ;

(5)采用还原剂还原步骤(4)制得的产物,得到具有活性的钌/氧化铝催化剂;

(6)过滤、洗涤,经硝酸银溶液检测无Cl_,带湿保存备用。

步骤(I)中,所述的焙烧温度优选450_650°C,焙烧时间优选8-10h,升温速率为5-1CTC /min。步骤(3)中,所述的浸溃可采用真空等量浸溃、过量浸溃或喷淋浸溃等方法,优选真空等量浸溃。步骤(4)中,所述的碱溶液为5_30wt%氢氧化钠或10_30wt%碳酸钠溶液步骤(5)中,还原剂为38wt%的甲醒或10wt%的硼氢化钠溶液时,还原剂用量为理论用量的130%以上,还原时间为0.5-5h ;还原剂为氢气时,还原温度为150-450°C,还原时间l_12h,升温速率2-10°C /min。

本方案的有益效果为:本发明以大孔氧化铝作为载体前体,通过焙烧预处理,有效地去除小孔中的水分,改变其表面酸碱度分布、孔径分布,提高钌的分散度,使活性组分被均匀牢固地吸附在催化剂载体表面上,从而提高催化剂活性。催化剂制备方法简单,载体原料价廉易得。自制的催化剂应用于DMT加氢制备DMCD,表现出较高的催化活性和选择性,且催化剂使用寿命长。反应工艺条件温和,设备简单,无三废排放,投资省、能耗低、容易实现工业化。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司