本发明属于氢化松香,具体涉及一种催化松香制备氢化松香的方法。
背景技术:
1、松香是一种透明而硬脆的固体物质,折断面有玻璃光泽,颜色呈现出微黄至褐红色。松香的主要组成是树脂酸,常利用其共轭双键反应进行松香改性,松香加氢制备氢化松香就是其改性途径之一。通过实验证实松香催化加氢过程中的主体反应是树脂酸的二氢化,伴有少量四氢化和极少量的脱氢反应。
2、目前,催化松香制备氢化松香的常用的催化剂主要分为贵金属催化剂(如pd/c)和非贵金属催化剂(如raney ni、ni、cu等)。但是由于贵金属催化剂价格高昂和非贵金属催化剂催化效果较差等问题制约了工业化松香加氢催化剂的应用。
技术实现思路
1、本发明解决的一个技术问题在于提供一种催化松香制备氢化松香的方法,利用催化剂ni-cu/γ-αl2o3催化松香原料制备氢化松香,该催化体系不仅工艺简单成本较低,而且具有较好的转化性能。
2、技术方案:为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
3、一种催化松香制备氢化松香的方法,利用催化剂ni-cu/γ-αl2o3催化松香原料制备氢化松香;松香与ni-cu/γ-αl2o3的质量比1:1-50:1,反应温度200-250℃,氢气压力6-12mpa,反应时间2.0-5.0h;优选地,松香与ni-cu/γ-αl2o3的质量比1:1-10:1,反应温度200-230℃,氢气压力6-12mpa,反应时间2.0-5.0h;进一步优选,松香与ni-cu/γ-αl2o3的质量比1:1-10:1,反应温度200-230℃,氢气压力6mpa,反应时间2.0-4.0h;更进一步优选,松香与ni-cu/γ-αl2o3的质量比10:1,反应温度200℃,氢气压力6mpa,反应时间2.0h。
4、所述催化松香制备氢化松香的方法,催化剂ni-cu/γ-αl2o3采用等体积浸渍法制备。
5、所述催化松香制备氢化松香的方法,催化剂ni-cu/γ-αl2o3中镍的负载量为9wt%-11wt%,负载的金属镍与铜的摩尔比为1:0.5-1:2;优选地,负载的金属镍与铜的摩尔比为1:0.5-1:1.5;进一步优选,负载的金属镍与铜的摩尔比为1:1。
6、所述催化松香制备氢化松香的方法,催化剂ni-cu/γ-αl2o3的制备方法:
7、(1)ni(no3)2·6h2o和cu(no3)2溶解于蒸馏水中,在常温下搅拌溶解;将γ-αl2o3载体加入到上述盐溶液中,使载体充分吸收上述盐溶液。分离表面吸附的多余溶液,获得催化剂前驱体;
8、(2)催化剂前驱体在100℃条件下干燥10-14h,干燥后的固体在450-550℃条件下焙烧3-5h,得到催化剂ni-cu/γ-αl2o3;优选地,催化剂前驱体在100℃条件下干燥12h,干燥后的固体在500℃条件下焙烧4h;
9、(3)对ni-cu/γ-αl2o3催化剂进行还原,在管式炉中氢气氛围下450-550℃还原3-5h;优选地,500℃还原4h。
10、所述催化松香制备氢化松香的方法,硝酸镍的浓度为1.0-2.0g/ml,ni/cu摩尔比为1:1;优选地,硝酸镍的浓度为1.5g/ml。
11、所述催化松香制备氢化松香的方法,将催化剂ni-cu/γ-αl2o3、蒎烷和松香原料放入反应釜中使用氢气吹扫反应釜以除去内部空气,将反应釜加压,并升温至反应温度,开始反应,反应结束后得到氢化松香;蒎烷作为溶剂,其用量要保证松香在溶剂中的溶解充分。
12、有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:
13、(1)相对贵金属催化剂,ni-cu/γ-αl2o3催化剂制备成本低廉且没有加入任何对环境有危害元素;采用的催化剂载体γ-αl2o3为工业化条状产品,具有良好的稳定性能以及更低的制备成本,实测条状γ-αl2o3大气吸水率为30%-40%,受存储条件小幅影响。
14、(2)ni-cu/γ-αl2o3催化活性高,反应条件温和,在反应温度为200-250℃,压力为6-12mpa h2范围内就可以实现松香加氢制备氢化松香的目标。
15、(3)ni-cu/γ-αl2o3具有更好的四氢化效果,反应制备的氢化松香中四氢松香具有更高的占比。
16、(4)ni-cu/γ-αl2o3催化剂通过引入cu,使得其与金属镍之间产生了特殊的电子效应和配位中心,因而改变了催化剂的活性组分以及活性中心。
17、(5)cu离子的引入促进了ni离子的分散,有效解决了ni离子负载是团簇的现象。
1.一种催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,利用催化剂ni-cu/γ-αl2o3催化松香原料制备氢化松香;松香原料与ni-cu/γ-αl2o3的质量比1:1-50:1,反应温度200-250℃,氢气压力6-12mpa,反应时间2.0-5.0h。
2.根据权利要求1所述催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,催化剂ni-cu/γ-αl2o3采用等体积浸渍法制备。
3.根据权利要求1所述催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,催化剂ni-cu/γ-αl2o3中镍的负载量为9wt%-11wt%,负载的金属镍与铜的摩尔比为1:0.5-1:2。
4.根据权利要求1所述催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,催化剂ni-cu/γ-αl2o3的制备方法:
5.根据权利要求4所述催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,硝酸镍的浓度为1.0-2.0g/ml。
6.根据权利要求1所述催化松香制备氢化松香的方法,其特征在于,将催化剂ni-cu/γ-αl2o3、蒎烷和松香原料放入反应釜中使用氢气吹扫反应釜以除去内部空气,将反应釜加压,并升温至反应温度,开始反应,反应结束后得到氢化松香。
