催化剂组合物及其制备和使用方法与流程
本披露的实施例涉及不含铬的铜催化剂组合物及其制备和使用方法。
背景技术：
1、用于酯或羰基化合物氢化/氢解为其相应醇的一些当前商业制造方法使用含铬的铜催化剂。含铬催化剂在化学品注册、评价、授权和限制(reach)法规下被认为是影响人类健康和污染环境的危险化学品。根据此类reach法规，物质三氧化铬(vi)(cro3)不应在市场上投入使用，也不应在欧盟使用。含铬催化剂可能潜在含有痕量cr(6+)作为杂质。
技术实现思路
1、根据各种实施例，本文披露了催化剂组合物。在一些实施例中，催化剂组合物包含包括氧化铝的载体、在该载体上的铜化合物、和助催化剂(promoter)，其中该催化剂组合物不含铬。
2、本文进一步披露了制备催化剂组合物的方法。在一些实施例中，这些方法包括将含铜溶液与氧化铝合并以形成组合，将该组合用碱溶液沉淀以形成沉淀物溶液，过滤该沉淀物溶液以获得沉淀物，以及煅烧该沉淀物以形成该催化剂组合物。
3、在另外的实施例中，本文披露了用于氢化或氢解包含羰基的有机化合物的方法。根据实施例，这些方法可以包括使这些有机化合物与根据本文实施例的催化剂组合物接触，其中该催化剂组合物不含铬。
技术特征：
1.一种催化剂组合物，其包含：
2.如权利要求1所述的催化剂组合物，其中，该载体包括粉末、颗粒、挤出物、球体、固体、片剂、囊片、小块、或其组合。
3.如权利要求1或2所述的催化剂组合物，其中，该氧化铝包括拟薄水铝石氧化铝、三羟铝石氧化铝或γ氧化铝。
4.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂组合物不含硝酸铝、乙酸盐、氯化物或铝酸钠。
5.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该载体包括约1lbs/ft3至约60lbs/ft3、约5lbs/ft3至约50lbs/ft3、或约10lbs/ft3至约40lbs/ft3的堆积密度。
6.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂是呈粉末形式并且包括约0.25g/ml至约0.6g/m的松装堆积密度，或者其中，该催化剂是呈片剂形式并且包括大于约1.0g/ml的堆积密度。
7.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该载体包括约250m2/g至约400m2/g、约275m2/g至约375m2/g、或约300m2/g至约350m2/g的表面积。
8.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂组合物是包括约1μm至约10μm的d10、约10μm至约20μm的d50和约30μm至约60μm的d90的平均粒度的粉末。
9.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其具有约0.1％至约0.5％的有机酸或至多约0.5％的有机酸的针对杂质中毒的稳定性。
10.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其具有当使用针对脂肪醇生产的多循环性能测试测量时的当在浆料相中时约1次重复使用至约10次重复使用、约1次重复使用至约5次重复使用、约1次重复使用至约4次重复使用、约2次重复使用至约5次重复使用的稳定性。
11.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其具有基于％皂化(sap)值降低的约73％至约99％、或至少约73％的脂肪酸转化率。
12.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂组合物是粉末、颗粒、挤出物、球体、固体、片剂、囊片、小块、或其组合中的一种或多种，或
13.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂组合物被煅烧。
14.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，煅烧前的该催化剂组合物的尺寸与煅烧后的该催化剂组合物的尺寸相同或大致相同。
15.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该铜化合物包括氧化铜(i)(氧化亚铜)或氧化铜(ii)(氧化铜)中的一种或多种。
16.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该铜化合物是包括约至约的微晶尺寸的氧化铜(ii)。
17.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该助催化剂包括镧、锰、钡、锆、钙、镁、锌、钇、铒、铈、稀土金属、锶、硼、镍、铂、银、金、钯、钌的一种或多种氧化物或其组合。
18.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该铜化合物是基于该催化剂组合物的总重量约25wt％至约80wt％、或约35wt％至约70wt％的量的氧化铜(ii)(cuo)。
19.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该助催化剂包括基于该催化剂组合物的总重量约0wt％至约20wt％、或约1wt％至约15wt％、或约5wt％至约12wt％的量的氧化钡。
20.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该助催化剂包括基于该催化剂组合物的总重量约0wt％至约20wt％、或约1wt％至约17wt％、或约5wt％至约15wt％的量的氧化镧(la2o3)。
21.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该助催化剂包括基于该催化剂组合物的总重量约0wt％至约20wt％、或约1wt％至约17wt％、或约5wt％至约15wt％的量的氧化锰(mn2o3)。
22.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其包含基于该催化剂组合物的总重量约10wt％至约50wt％、约15wt％至约45wt％、或约20wt％至约40wt％的量的氧化铝。
23.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该铜化合物包括单斜氧化铜(ii)(cuo)，并且进一步包括以下晶相中的一种或多种：
24.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其包括约60m2/g至约200m2/g、约70m2/g至约180m2/g、或约80m2/g至约160m2/g的bet表面积。
25.如任一项前述权利要求所述的催化剂组合物，其中，该催化剂组合物是呈球体、固体、片剂、囊片或小块中的至少一种的形式，该形式具有约1/4英寸至约1/16英寸、或约1/8英寸的厚度。
26.如权利要求25所述的催化剂组合物，其包括约5lbs至约40lbs的压碎强度。
27.如权利要求25或26所述的催化剂组合物，其包括约1.0g/ml至约1.7g/ml的堆积密度。
28.如权利要求25至27中任一项所述的催化剂组合物，其包括20m2/g至约100m2/g的betsa。
29.如权利要求25至28中任一项所述的催化剂组合物，其包括约0.25ml/g至约0.4ml/g的孔体积。
30.如权利要求25至29中任一项所述的催化剂组合物，其包括如测量和通过4体积/面积(v/a)计算的约至约的平均孔径。
31.一种制备催化剂组合物的方法，该方法包括：
32.如权利要求31所述的方法，其中，该含铜溶液包含硝酸铜(ii)(cu(no3)2)、氯化铜(i)或乙酸铜(ii)中的至少一种。
33.如权利要求31或32所述的方法，其中，该催化剂组合物不含铬。
34.如权利要求31至33中任一项所述的方法，其中，该氧化铝是粉末、颗粒、挤出物、球体、固体、片剂、囊片、小块、或其组合。
35.如权利要求31至34中任一项所述的方法，其中，该氧化铝包括拟薄水铝石氧化铝、三羟铝石氧化铝或γ氧化铝。
36.如权利要求31至35中任一项所述的方法，其中，该催化剂组合物不含硝酸铝、乙酸盐、氯化物或铝酸钠。
37.如权利要求31至36中任一项所述的方法，其中，该组合是浆料。
38.如权利要求37所述的方法，其中，该氧化铝是分散在该浆料内的粉末。
39.如权利要求31至38中任一项所述的方法，其中，使该组合沉淀包括将该组合与碱合并。
40.如权利要求39所述的方法，其包括在使该组合沉淀时，将该组合保持在约6.5至约7.8的ph。
41.如权利要求39所述的方法，其中，该碱包括氢氧化钠(naoh)、苏打灰、或其组合。
42.如权利要求31至41中任一项所述的方法，其进一步包括洗涤该沉淀物。
43.如权利要求42所述的方法，其进一步包括干燥该经洗涤的沉淀物。
44.如权利要求31至43中任一项所述的方法，其中，煅烧该沉淀物是在约200℃至约800℃、300℃至约700℃、约400℃至约600℃、或约450℃至约500℃的温度下持续约30分钟至约4小时、约1小时至约3小时、约1.5小时至约2.0小时。
45.如权利要求31至44中任一项所述的方法，其中，该催化剂组合物包含约40wt％至约70wt％、或约55wt％至约65wt％的氧化铜(ii)(cuo)和约30wt％至约60wt％、或约40wt％至约50wt％的氧化铝。
46.如权利要求31至45中任一项所述的方法，其中，该催化剂组合物包括约0.1g/cc至约0.5g/cc、或约0.2g/cc至约0.3g/cc的松散abd。
47.如权利要求31至46中任一项所述的方法，其中，该催化剂组合物包括约0.2g/cc至约0.6g/cc、或约0.3g/cc至约0.4g/cc的填实abd。
48.如权利要求31至47中任一项所述的方法，其中，该催化剂组合物是包括约1μm至约10μm的d10、约10μm至约20μm的d50和约30μm至约60μm的d90的平均粒度的粉末。
49.一种用于氢化或氢解包含羰基的有机化合物的方法，该方法包括：
50.如权利要求50所述的方法，其中，这些有机化合物包括醛、酯、酮或羧酸中的一种或多种。
51.如权利要求50所述的方法，其中，这些有机化合物包括脂肪酯或甲酯中的一种或多种。
52.如权利要求50所述的方法，其中，这些有机化合物包括甲酯，该甲酯经历氢解以形成一种或多种脂肪醇。
53.如权利要求50所述的方法，其中，这些有机化合物包括蜡酯，该蜡酯经历氢解以形成一种或多种脂肪醇。
技术总结
本文披露了不含铬的催化剂组合物，该催化剂组合物具有氧化铝载体和在该氧化铝载体上的铜化合物。该催化剂组合物可以进一步包含助催化剂。进一步披露了制备此类催化剂组合物的方法及其使用方法。
技术研发人员：陈建平,A·孔杜,S·赫德里克
受保护的技术使用者：巴斯夫公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5