一种萜烯选择加氢用合金

一种萜烯选择加氢用合金

本发明为萜烯选择加氢适用的合金组成。

目前实验室以及工业生产上广泛使用的骨架镍催化剂活性虽然较高，制作简便，成本低廉，但对于某些萜烯加氢，如香茅醛、蒎烯等加氢，选择性不够高，若在骨架镍中加入某些物质如硫酸铜、醋酸铜、氯化铜[CN1191857A]使之载铜而提高了选择性，但却降低了活性，而且不太稳定。因而不易为厂家所接受。五六十年代，人们在制造骨架镍的合金中加入其它金属，所制备的骨架镍用在葡萄糖，取代苯环及环己烯的还原中，但这些催化剂用到萜烯选择加氢就达不到预想的结果，原因是所加入合金中的金属元素及用量不合适。

本发明的目的是寻求制成一种骨架镍合金，用这种合金制备的骨架镍催化剂用于萜烯类如香茅醛、蒎烯加氢时具有较理想的选择性和活性。

本发明是在Ni-Al合金的制备时，加入元素Co、Fe、Cu、Ti等金属的一种或它们中的二种，使之与Ni形成固溶体。由这样的合金制备的骨架镍催化剂对萜烯类如香茅醛、蒎烯等的加氢活性和选择性都有较理想的结果。其中Co、Fe、Cu、Ti等元素的作用是对镍的活性起修饰和助催化。通过控制适当的添加量，限制骨架镍被这些元素修饰的程度，使之刚好适合于香茅醛及蒎烯的选择加氢。同时，采用在合金制备时加入这些元素，避免了在使用过程中的流失。

Co、Fe、Cu、Ti等元素的较佳加入量为0.1～3％(wt)，当加入量低于或高于此范围时，加氢的选择性都变差，达不到这些加氢反应物的立体选择加氢的效果。

添加的元素可以是Co、Fe、Cu、Ti中的一种，加入量为Ni-Al合金量的0.1～3％(wt)，也可以是Co、Fe、Cu、Ti中的任意两种，这两种元素的加入量的和为Ni-A1合金量的0.1～3％(wt)，此时，这两种元素共同起修饰、助催化作用。

利用本发明的合金制成骨架镍催化剂用于萜烯类化合物加氢有如下优点：1、加氢活性提高。例如香茅醛、蒎烯用现有技术加氢需g～10小时才能完成，而用本发明的合金制成的催化剂加氢仅需4～6小时即可完成。

2、加氢的选择性提高。例如香茅醛、蒎烯的加氢选择性达到95％以上，而现行技术为85～90％，即提高了加氢产物的纯度和经济价值。

3、本发明的合金制成的骨架镍催化剂在萜烯化合物催化加氢中反复使用二十次以上，其活性及选择性均保持稳定，免除了在骨架镍催化剂中外加铜盐引起活性降低和不稳定的弊端。

实施例：例1：合金配方       纯镍      1603g纯铁      40g纯铝      1630g

合金粉制备：用中频感应炉使石墨坩埚中的铝熔化并升温至1000℃左右，加入纯镍及纯铁使之熔解，并升温至1400～1500℃，保温搅拌使之成均匀熔体，浇铸成片状，用破碎机械破碎成适当粒度。

例2：合金配方       纯镍     1246g纯铝     1246g铝-铜合金(1∶1wt％)30g合金粉制备过程同例1。例3：合金配方     纯镍    1580g纯铝    1605g纯铁    18g纯铜    18g合金粉制备过程同例1。

应用例例4：蒎烯加氢在0.1L高压釜中加入α-蒎烯40g，再加入实施例1-3合金之一制成的骨架镍催化剂，按投料3％(wt)量加到原料中，驱赶完空气，加压H2到2.0-3.0MPa，在80-90℃下反应4小时，停止反应，分析蒎烯转化率＞99％；顺式蒎烷占蒎烷的95％以上。

例5：香茅醛加氢在0.5L高压釜中加入香茅醛100g，甲醇40g，再加入上述合金之一制备的骨架镍3g，置换空气，加H2压力到2.0-3.0MPa，在75-85℃下反应6小时，香茅醛转化率94％，香茅醇的选择性95-96％。