一種液相加氫催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法，屬于催化劑。

背景技術(shù)：

1、異辛醛是一種重要的化工中間產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)異辛酸或異辛醇，也是用于香皂和洗滌劑的香精添加劑。目前，工業(yè)上異辛醛的制備主要有丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法。

2、異辛烯醛選擇加氫制取異辛醛的關(guān)鍵在于催化劑，從經(jīng)濟(jì)性考慮，要求反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，選擇性好，將加氫反應(yīng)發(fā)生在碳碳雙鍵，而不是羰基。貴金屬是選擇加氫的常見活性組分。

3、如us3903171a，采用鈀、鉑或釕催化劑，氧化鋁、sio2或硅膠載體，工藝條件苛刻，壓力高、異辛烯醛液空速低。

4、us5756856采用了鈀含量0.5%，余量為氧化鋁的催化劑，采用了加氫后物料大量循環(huán)的方式稀釋需要加氫的原料。su1728217a1采用了在氧化鋁上負(fù)載0.1-2.0wt.%鈀的催化劑，為了提高催化劑的穩(wěn)定性和提高目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量，使用異丁酸丁酯或丁酸異丁酯作為稀釋溶劑。李正（2-乙基己烯醛液相加氫制2-乙基己醛[j].?吉化科技,1993(04):38-41）的研究結(jié)果為：pd/γ-al2o3催化劑，氫醛比2.6:1-5.2：1，溫度85-95℃，壓力2450kpa,辛烯醛液空速0.15-0.30h-1，以加氫產(chǎn)物做溶劑，循環(huán)比3.40:1-3.80：1，異辛醛生產(chǎn)能力為0.2g異辛醛/(gcat·h)。刁香（2-乙基己醛的合成工藝研究[j].?山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2008,?22(1):4）的研究結(jié)果為：qsh-01催化劑（鈀-氧化鋁催化劑），氫比4-6，溫度130-150℃，壓力1.5-2.0mpa，辛烯醛液空速0.4-0.8h-1，采用粗異辛醛循環(huán)，循環(huán)比1:1-3：1。上述2個(gè)專利和2篇文獻(xiàn)的工藝方法均采用了產(chǎn)物部分循環(huán)的方式，不同程度的增加了設(shè)備投資和運(yùn)行成本。

5、綜合以上，開發(fā)一種運(yùn)營費(fèi)用低的辛烯醛液相加氫制取異辛醛的工藝，研發(fā)與之配套的高活性、高選擇性催化劑是當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液相加氫催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法，所制得的液相加氫催化劑對(duì)原料異辛烯醛的加氫轉(zhuǎn)化率高、能達(dá)到99%以上，對(duì)產(chǎn)物異辛醛的選擇性高、能達(dá)到98%以上，能應(yīng)用于異辛烯醛液相選擇加氫制備異辛醛。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用方法的技術(shù)方案是：該液相加氫催化劑的制備方法，包括如下步驟：

3、1）將氫氧化鋁干膠與擬薄水鋁石混合，加入助劑和水，進(jìn)行捏合，擠條成型，自然晾干，在860-910℃焙燒2-3小時(shí)，得載體；

4、2）使用鉑鹽、鈀鹽和水，按鉑與鈀的摩爾比1：1.8-2.0混合、溶解，配成鉑鈀鹽水溶液；

5、3）稱取載體，用鉑鈀鹽水溶液浸漬30-45分鐘，經(jīng)110-125℃干燥1.5-2小時(shí)，在420-450℃焙燒2-3小時(shí)，即得催化劑。

6、步驟1）所述氫氧化鋁干膠與擬薄水鋁石的重量比為65-80：20-35。

7、步驟1）所述加入助劑和水的具體操作為：以氫氧化鋁干膠與擬薄水鋁石重量之和為基數(shù)100%計(jì)量，加入8-15?wt%助劑和80?wt%水。

8、步驟1）所述助劑為田菁粉、檸檬酸、硝酸、纖維素中的至少兩種。

9、步驟2）所述鉑鹽為硝酸鉑，所述鈀鹽為硝酸鈀；步驟2）所述硝酸鉑中鉑含量58?wt%，硝酸鈀中鈀含量39.5?wt?%。

10、該液相加氫催化劑的活性組分為：鉑含量以單質(zhì)鉑計(jì)0.2?wt%-0.3?wt%，鈀含量以單質(zhì)鈀計(jì)0.1?wt%-0.25?wt%。

11、該液相加氫催化劑的載體，物相包含γ-al2o3相和θ-al2o3相，其中γ-al2o3≥80wt%；所述催化劑孔容0.42-0.46cm3/g，比表面積150-160m2/g，平均孔半徑9.50-10.95nm，堆密度在0.60-0.65kg/l。

12、該液相加氫催化劑的應(yīng)用方法，在該液相加氫催化劑催化下，用異辛烯醛為原料，經(jīng)液相加氫制備異辛醛的方法。

13、該液相加氫催化劑的應(yīng)用方法，包括如下步驟：

14、先將異辛烯醛預(yù)熱至50-150℃；然后以異辛烯醛和氫氣為原料，在該液相加氫催化劑催化下，經(jīng)液相加氫反應(yīng)、氣液分離，得異辛醛；所述液相加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度70-180℃，反應(yīng)壓力1.5-2.6mpa，異辛烯醛液空速0.3-6.0h-1，氫氣和異辛烯醛的摩爾比1.8-5.0：1。

15、該液相加氫催化劑的應(yīng)用方法，還包括如下步驟：將所得異辛醛經(jīng)換熱、冷卻、分離，以提高純度，得精制異辛醛。精制異辛醛能作為產(chǎn)品直接銷售。

16、所述液相加氫反應(yīng)在反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)器為筒式反應(yīng)器；反應(yīng)器中催化劑床層的高徑比2-6，各層分布器間距25-35cm。

17、步驟1）所述氫氧化鋁干膠為碳化法氫氧化鋁干膠。優(yōu)選的，氫氧化鋁干膠為山東恒億化工科技有限公司生產(chǎn)碳化法氫氧化鋁干膠；擬薄水鋁石為山東恒億化工科技有限公司生產(chǎn)。

18、步驟2）所述硝酸鉑、硝酸鈀均為國藥集團(tuán)上海有限公司產(chǎn)品。

19、步驟3）所述浸漬采用體積浸漬法，為公知浸漬方法，根據(jù)載體吸水率，按制得的催化劑鉑含量、鈀含、算所需的浸漬液量。

20、所述催化劑為顆粒范圍1-2mm的球體，或者，所述催化劑為φ1-2mm、長度0.5-2cm柱條形催化劑。

21、優(yōu)選的，所述柱條形催化劑的形狀為橫截面為圓形、三葉草形或四葉草形的柱狀長條。

22、對(duì)本發(fā)明的說明如下：

23、1、對(duì)于辛烯醛加氫制取異辛醛的反應(yīng)，反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，試驗(yàn)現(xiàn)象：副反應(yīng)造成的雜質(zhì)含量會(huì)隨著催化劑床層溫度的增加而增加，氫氣過剩會(huì)發(fā)生過度加氫，生成異辛醇及雜醇，氫氣不足辛烯醛加氫率低，影響反應(yīng)效率和經(jīng)濟(jì)性。

24、2、借助筒式反應(yīng)器，1）利用較小的高徑比，讓物料快速通過催化劑床層，以免催化劑床層溫度偏高；2）原料和氫氣通過多層分布的分布器，后進(jìn)入的物料溫度明顯低于已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)的物料，可降低反應(yīng)器內(nèi)物料的溫度，從而將反應(yīng)控制在適宜的程度，得到以異辛醛為主的目的產(chǎn)物。當(dāng)反應(yīng)溫度大于138℃后，副反應(yīng)更為活躍，異辛醛選擇性出現(xiàn)下降的趨勢。

25、3、通過一系列的試驗(yàn)，認(rèn)為在該反應(yīng)中不應(yīng)追求“高活性”，催化劑具有適宜的活性即可達(dá)到目的，催化劑在此反應(yīng)過程中的作用重要，本發(fā)明采用了新研發(fā)的鉑鈀系催化劑，通過調(diào)整催化劑活性，實(shí)現(xiàn)了適宜活性和高選擇性，避免了現(xiàn)有技術(shù)的醛物料稀釋和循環(huán)，有助于降低運(yùn)營成本。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的所具有的有益效果是：

27、1、本發(fā)明的液相加氫催化劑，本發(fā)明采用了新研發(fā)的鉑鈀系催化劑，通過調(diào)整催化劑活性，實(shí)現(xiàn)了適宜活性和高選擇性，避免了現(xiàn)有技術(shù)的醛物料稀釋和循環(huán)，有助于降低運(yùn)營成本。

28、2、本發(fā)明的液相加氫催化劑的應(yīng)用，本發(fā)明用液相加氫替代現(xiàn)用的氣相加氫反應(yīng)器，液相加氫過程能耗低于氣相加氫，工藝流程設(shè)計(jì)合理，過程操作簡單，能夠有效降低反應(yīng)過程的能耗，確保得到符合控制指標(biāo)的異辛醛產(chǎn)品。采用于辛烯醛液相加氫制異辛醛時(shí)，辛烯醛加氫轉(zhuǎn)化率≥99.0%，異辛醛選擇性≥98%。