本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種用于制備1,2-戊二醇的糠醇加氫催化劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、1,2-戊二醇是二元醇化合物中的重要組成，是殺菌劑丙環唑的關鍵中間體，是生產聚酯、表面活性劑等化工產品的重要原料，可提高防曬產品的抗水性，是性能優異的保濕劑，同時具有防腐作用。并且1,2-戊二醇能溶解難溶的活性成分，常用于護膚霜、眼霜、護膚水、嬰兒護理、防曬等各種護膚產品中。但是由于技術的限制，導致1,2-戊二醇合成難度大，收率低，成本高等原因，嚴重制約了丙環唑等一些化工產品在行業的發展和應用。

2、cn110845301a公開了一種糠醇液相選擇氫解制備1,2-戊二醇的方法，通過貴金屬負載在復合載體上得到復合型催化劑，復合載體是由二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鈦、氧化鋁、分子篩中的任一種或多種與氧化錳共混而成的氧化物混合物，貴金屬活性組分為鉑、釕、鈀、銠、銥中的任一種或幾種，其含量為1％～6％，在溫度100～200℃，壓力1～5mpa、空速0.1～0.5，氫醇比4～10:1的條件下，糠醇轉化率可達99.％以上，1,2-戊二醇的選擇性最高可達45％。該方法反應條件溫和，但催化劑貴金屬含量高、成本高，催化活性有待進一步提高，且對目標產物1,2-戊二醇選擇性較低。

3、cn116459831a中公開了一種非晶態合金rula/mgo催化劑催化糠醇選擇性加氫制備1,2-戊二醇，在反應溫度為200℃，反應壓力1mpa，反應2h條件下，糠醇的轉化率為100％，1,2-戊二醇的選擇性達55％，該催化劑制備方法簡單，但價格高昂，對目標產物1,2-戊二醇的選擇性仍有待提高。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了克服現有技術存在的糠醇加氫催化劑在糠醇加氫制備1,2-戊二醇反應中的轉化率低、選擇性低的技術問題。

2、為了實現上述目的，本發明一方面提供一種糠醇加氫催化劑，包括載體、鑲嵌于所述載體的mgo和負載在所述載體上的cu-me合金粒子，所述cu-me合金粒子中的cu元素與me元素的摩爾比為1-20：1，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述cu-me合金粒子的負載量為5wt％-20wt％；

3、所述載體為al2o3，所述me元素包括貴金屬元素中的至少一種。

4、本發明第二方面提供一種糠醇加氫催化劑的制備方法，包括以下步驟：

5、s1：將載體與mg鹽溶液混合后晶化，得到中間體；

6、s2：將所述中間體與含cu-me溶液混合，得到前驅體；

7、s3：在氫氣氣氛i下，將所述前驅體進行還原處理，得到所述糠醇加氫催化劑；

8、其中，在步驟s1中，所述載體為al2o3；

9、在步驟s2中，所述中間體與所述含cu-me溶液的固液比為0.6g/ml-0.7g/ml，所述含cu-me溶液中的cu元素與me元素的摩爾比為1-20：1，所述me元素為貴金屬元素中的至少一種。

10、本發明第三方面提供本發明第二方面提供的制備方法制得的糠醇加氫催化劑。

11、本發明第四方面提供本發明第一方面或第三方面提供的糠醇加氫催化劑在催化制備1,2-戊二醇中的應用。

12、本發明第五方面提供一種1,2-戊二醇的制備方法，包括以下步驟：在氫氣氣氛ii下，將糠醇溶液引入至裝填有糠醇加氫催化劑的反應器中進行加氫反應處理，得到1,2-戊二醇；

13、其中，所述糠醇加氫催化劑為本發明第一方面或第三方面所述的糠醇加氫催化劑。

14、本發明提供的技術方案，至少具有以下技術效果：

15、(1)本發明提供的糠醇加氫催化劑，催化劑催化效果好，反應條件溫和，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2-戊二醇的選擇性能夠達到88％；

16、(2)本發明的發明人通過創造性勞動發現：活性金屬cu和me能夠在鑲嵌mgo的al2o3載體表面形成特殊的原子簇結構，從而形成cu-me合金粒子，進而強化兩者之間的協同催化作用，實現高活性和高選擇性，也可大幅降低催化劑的制造成本；并且，活性金屬cu與me的摻雜能夠有效延長糠醇加氫催化劑的穩定性和使用壽命；

17、(3)本發明提供的制備糠醇加氫催化劑的方法，能夠制得本發明第一方面提供的糠醇加氫催化劑，并且制備過程簡單，成本低廉，適用于工業放大生產及應用，具有較高的經濟性；

18、(4)本發明提供的1,2-戊二醇的制備方法，工藝流程簡單，反應過程可控，能夠實現1,2-戊二醇產品的連續制備，產品質量優異且穩定，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2-戊二醇的選擇性達到88％。

技術特征：

1.一種糠醇加氫催化劑，其特征在于，包括載體、鑲嵌于所述載體的mgo和負載在所述載體上的cu-me合金粒子，所述cu-me合金粒子中的cu元素與me元素的摩爾比為1-20：1，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述cu-me合金粒子的負載量為5wt％-20wt％；

2.根據權利要求1所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述cu-me合金粒子中的cu元素與me元素的摩爾比為5-10：1。

3.根據權利要求1或2所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述mgo的含量為4wt％-7wt％；

4.根據權利要求1或2所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述me元素為pd元素、pt元素、ru元素、rh元素、ir元素中的至少一種。

5.根據權利要求1或2所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述糠醇加氫催化劑的平均比表面積為200m2/g-250m2/g，平均孔容為0.6g/cm3-0.8g/cm3。

6.一種糠醇加氫催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，將所述載體與所述mg鹽溶液混合后調ph至10-11，然后晶化，得到所述中間體；

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述me元素為pd元素、pt元素、ru元素、rh元素、ir元素中的至少一種。

9.根據權利要求6-8中任意一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述氫氣氣氛i中的氫氣的含量為10vol％-30vol％；

10.權利要求6-9中任意一項所述的制備方法制得的糠醇加氫催化劑。

11.權利要求1-5、10中任意一項所述的糠醇加氫催化劑在催化制備1,2-戊二醇中的應用。

12.一種1,2-戊二醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在氫氣氣氛ii下，將糠醇溶液引入至裝填有糠醇加氫催化劑的反應器中進行加氫反應處理，得到1,2-戊二醇；

13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述糠醇溶液中糠醇的濃度為10wt％-50wt％；

14.根據權利要求12或13所述的制備方法，其特征在于，所述氫氣氣氛ii使得進行所述加氫反應處理的氫氣與所述糠醇溶液中糠醇的摩爾比為10-100：1；

15.根據權利要求12或13所述的制備方法，其特征在于，所述糠醇溶液的質量空速為0.1kg/h-1.0kg/h；

16.根據權利要求12或13所述的制備方法，其特征在于，所述反應器為固定床反應器，所述糠醇加氫催化劑的裝填高度與所述固定床反應器的管徑之比為4-10：1，所述糠醇加氫催化劑的裝填厚度與所述固定床反應器的管徑之比為0.5-0.8：1；

技術總結
本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種糠醇加氫催化劑及其制備方法和應用。本發明提供的糠醇加氫催化劑包括載體、鑲嵌于所述載體的MgO和負載在所述載體上的Cu?Me合金粒子，所述Cu?Me合金粒子中的Cu元素與Me元素的摩爾比為1?20：1，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述Cu?Me合金粒子的負載量為5wt％?20wt％；所述載體為Al2O3，所述Me元素包括貴金屬元素中的至少一種。采用本發明提供糠醇加氫催化劑催化糠醇制備1,2?戊二醇，工藝流程簡單，反應過程可控，能夠實現1,2?戊二醇產品的連續制備，產品質量優異且穩定，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2?戊二醇的選擇性達到88％。

技術研發人員：羅文星,汪永軍,向明林,周冬京,邱長玖,佘喜春
受保護的技術使用者：湖南長煉新材料科技股份公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28