一种苯乙酮加氢制苯乙醇的催化剂及其制备和应用方法

技术领域

本发明属于苯乙醇生产技术领域；涉及一种苯乙酮加氢制苯乙醇的催化剂及其制备和应用方法；更具体地说，涉及一种用于催化苯乙酮加氢制备α-苯乙醇的非均相成型SiO

背景技术

α-苯乙醇是一种重要的化工中间体，在医药合成、香料制造及食品添加剂等领域有着广泛的应用。α-苯乙醇的合成方法有微生物发酵法与有机合成法。微生物发酵法一般以L-苯丙氨酸、氟苯丙氨酸为原料，通过微生物发酵制取α-苯乙醇。该方法所采用的原料价格昂贵，生产成本高，不适宜大规模生产。目前，工业上主要采用苯乙酮作为原料，通过加氢反应来大规模合成α-苯乙醇。

苯乙酮加氢反应存在多个副反应，开发兼具高活性和高选择性的非均相催化剂是研究的重点。苯乙酮加氢采用的催化剂主要有Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂，以及Ni、Cu等非贵金属催化剂。其中，贵金属催化剂和Ni催化剂分别具有价格高、α-苯乙醇选择性差等缺点。与他们相比，Cu催化剂用于苯乙酮加氢反应具有活性和选择性高、成本低等优势。

Lin等[Appl Catal A,1994,113,59–73]考察了Pt/SiO

CN109482192A采用共沉淀法制备了CuZnBi催化剂，对其进行了成型和二次焙烧。用于催化苯乙酮加氢反应，在70℃、2.5MPa、氢酮摩尔比15:1和液时空速0.4h

目前，用于苯乙酮加氢制备α-苯乙醇反应的Cu系催化剂，往往需要较高的Cu含量从而提高活性，增加苯乙酮转化率；同时需要加入多种助剂来提高其生成α-苯乙醇的选择性。因此，如何制备得到具有高分散度的负载型Cu催化剂、减少其用量(降低成本)、减少助催化剂的使用，获得高活性、高选择性的苯乙酮加氢催化剂，对于苯乙酮加氢制备α-苯乙醇反应的产业化具有重大的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种非均相成型SiO

根据本发明的第一方面，提供了一种非均相成型SiO

根据本发明的第二方面，提供了一种前述催化剂的制备方法，包括：

按照配方，分别配制可溶性铜盐和锌盐的水溶液以及均苯三甲酸的乙醇溶液，二者混合得到悬浮液；

将成型SiO

离心分离后干燥，在惰性气氛中200～600℃焙烧1～10小时。

根据本发明所述的制备方法，其中，所述的铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜或乙酸铜，优选硝酸铜。

根据本发明所述的制备方法，其中，所述的铜盐浓度为0.01～0.09g/ml。

根据本发明所述的制备方法，其中，所述的锌盐为硝酸锌、硫酸锌、氯化锌或乙酸锌，优选硝酸锌。

根据本发明所述的制备方法，其中，所述的成型SiO

根据本发明所述的制备方法，其中，均苯三甲酸:Cu的物质的量比例为1:1～5。

根据本发明所述的制备方法，其中，均苯三甲酸浓度为0.01～0.05g/ml。

根据本发明的第三方面，提供了一种前述催化剂的应用方法，其特征在于，在苯乙酮加氢制备α-苯乙醇中用作催化剂。

根据本发明所述的应用方法，其中，反应原料为苯乙酮的乙苯溶液，苯乙酮浓度为5～20wt％；反应条件如下：氢酮摩尔比5～15:1；液时空速0.1～0.8g(苯乙酮)〃g(催化剂)

本发明的有益效果是：相对于原有的苯乙酮催化加氢制α-苯乙醇的方法，本发明制得的非均相成型SiO

(1)本发明中的CuZn@C/SiO

(2)本发明中的CuZn@C/SiO

(3)本发明中的CuZn@C/SiO

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明，并不限定本发明的应用。除非另有说明，实施例中的百分数一律是质量百分数。

制备实施例1

(1)称取2.18g(9mmol，含Cu 0.58g)Cu(NO

(2)称取均苯三甲酸(H

(3)称取6g 40～60目成型SiO

(4)将步骤(1)、(2)所得溶液混合，得到悬浮液，并将成型SiO

(5)将步骤(4)所得混合物转移到内衬聚四氟乙烯的晶化釜内，在150℃反应6小时；

(6)将反应混合物由晶化釜中取出，离心分离，并用去离子水洗涤所得固体，然后在80℃下干燥12小时；

(7)将步骤(6)得到的固体放入管式炉中，在N

应用实施例1

将制备实施例1中制得的CuZn@C/SiO

在内径20mm的不锈钢管式反应器内装入20ml催化剂，反应原料为苯乙酮的乙苯溶液，苯乙酮浓度为10wt％，反应条件如下：氢酮摩尔比10:1，液时空速0.4g(苯乙酮)〃g(催化剂)

制备实施例2～4

与制备实施例1的制备方法相同，只是改变步骤(1)中含Cu前体化合物及用量为1.44g硫酸铜、1.21g氯化铜和1.80g一水合乙酸铜，分别制得各自所需的本发明的CuZn@C/SiO

应用实施例2～4

将应用实施例2～4中制得的CuZn@C/SiO

反应结果见表1。

应理解，本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。