專利名稱:一種高效加氫催化劑及其制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯、乙二醇、乙醇,以及丙三醇加氫制1,2丙二醇、1,3丙二醇的催化劑技術領域,具體涉及一種高效加氫催化劑及其制備方法。
背景技術:
乙二醇是一種重要的、戰(zhàn)略性的基礎化工原料,用途十分廣泛乙二醇與對苯二甲酸反應生成聚對苯二甲酸乙二醇酯,可作為醋酸纖維和聚酯塑料的原料,在潤滑劑、增塑齊U、油漆、膠黏劑、表面活性劑、農(nóng)藥、炸藥等領域有廣泛應用。而且,其可用作具有特殊用途的溶劑、水泥助磨劑、代替甘油在制革和制藥工業(yè)中水合劑和溶劑。乙二醇的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法為石油化工路線,即環(huán)氧乙烷水合法,這種工藝存在著依賴石油資源、水耗能耗高、經(jīng)濟效益低等諸多問題。因而,尋找一種更為高效且成本低廉的合成工藝路線成為當下研究的熱 點?,F(xiàn)在許多文獻和專利文件中都報道了以CO為原料制備草酸二甲酯,然后將草酸二甲酯加氫制備乙二醇的合成路線,該工藝具有環(huán)境污染小、反應條件溫和、可連續(xù)生產(chǎn)、經(jīng)濟可行性高等優(yōu)點。在該工藝的生產(chǎn)過程中,仍會出現(xiàn)乙醇、乙醇酸甲酯等副產(chǎn)物,針對不同的催化劑其含量也會不同,而乙醇和乙醇酸甲酯也是很重要的兩種化工產(chǎn)品。75% (體積分數(shù))的乙醇溶液常用于醫(yī)療消毒溶劑。食用酒精可以勾兌白酒、用作粘合劑、硝基噴漆、清漆、化妝品、油墨、脫漆劑、等的溶劑以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠、塑料、人造纖維、洗滌劑等的制造原料、還可以做防凍劑、燃料、消毒劑、洗滌劑、萃取劑等。乙醇酸甲酯可廣泛應用于醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥、飼料、香料及染料等領域,時纖維素、樹脂和聚酯乙烯酯的優(yōu)良溶劑。I, 2丙二醇是一種應用廣泛的無毒化工原料,其主要用途是在不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)中作為涂料和增強塑料的中間體,是表面活性劑、乳化劑和破乳劑的原料。在聚酯行業(yè),用于聚酯多元醇的原料、聚醚多元醇的起始劑聚氨酯擴鏈劑等。也可用于防凍液、制冷劑;具有優(yōu)良的殺菌和潤濕性,還可廣泛用于香料、食品化妝品、醫(yī)藥和煙草等行業(yè),1,3丙二醇最主要的用途就是合成新型聚酯(如PTT)的單體之一。PTT比以其它二醇為單體合成的聚酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有更優(yōu)良的性能,因此得到了廣泛的關注。還可以應用于化妝品、食品、醫(yī)藥、抗凍劑打印機墨水、清潔劑、穩(wěn)定劑和燃料電池的燃料等。目前,甘油加氫制備生產(chǎn)1,2丙二醇和1,3丙二醇成為熱點,原因是近年來隨著油脂化學品特別是生物柴油的連續(xù)擴產(chǎn),導致其副產(chǎn)物甘油嚴重供過于求,價格大幅下滑,以甘油為原料進行下游產(chǎn)品的開發(fā)成為了解決甘油過剩的好方法。草酸二甲酯加氫生產(chǎn)乙二醇的催化劑和甘油加氫生產(chǎn)1,2丙二醇、1,3丙二醇的催化劑。雖然,大都以銅為主要活性組分,但兩種制備方法不同的催化劑在通用性上存在一定的局限。目前,在某些公開的文獻、專利文件中不乏以銅為活性組分的催化劑,但其活性組分銅的含量較高,如30-60% ;助劑金屬含量也普遍較高,如5-30%,雖然這樣的催化劑在資料描述中,能夠達到較高的反應物轉化率和目標產(chǎn)物選擇性,但活性金屬和助劑金屬的含量較高,無疑就增加了催化劑的制備或生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高活性、環(huán)境友好型、采用浸潰或沉淀法制備的用于草酸二甲酯、甘油制備下游產(chǎn)品的高效加氫催化劑的制備方法及應用。通過改變催化劑活性組分含量、助劑組分種類及含量合成不同的加氫產(chǎn)物。本發(fā)明的技術方案為
本發(fā)明高效加氫催化劑,包含如下重量百分比的組分
活性金屬5-30%,
助劑金屬0-20%,
載體40-85% ;
其中,所述活性金屬為銅或銅的氧化物;
所述助劑金屬為鈉、鋁、鎳、鋅、鈷、錳、鈰、鑭和鍶中的一種或兩種以上的組合物;
所述載體為來源于硅溶膠的二氧化硅,或來源于擬薄水鋁石或鋁鹽的三氧化二鋁; 所述高效加氫催化劑通過浸潰或沉淀法制備而成,所用沉淀劑為尿素。本發(fā)明高效加氫催化劑,包含如下優(yōu)選重量百分比的組分
活性金屬25%,
助劑金屬O. 5%,
載體74. 5% ;
其中,所述助劑金屬為鋁、鎳、鋅、鈷、鈰、鑭中的一種或兩種以上的組合物;所述載體為
二氧化硅。本發(fā)明高效加氫催化劑的制備方法,包括如下工藝步驟
1)取所述活性金屬銅的可溶性鹽和所述助劑金屬的可溶性鹽混合溶解配成水溶液,所述水溶液中銅離子和助劑金屬離子的總濃度為O. 1-1. Omol/1 ;
2)將沉淀劑溶于水中,形成所述沉淀劑濃度為O.2-1. Omol/1的水溶液;
3)稱取150-300g的載體,調節(jié)其pH值在1-4;
4)將1)、2)中配制的溶液加入到3)中的載體中,經(jīng)攪拌形成均勻透明的混合液;
5)將4)的混合液轉入燒瓶中攪拌、加熱至60-105°C,形成沉淀并老化;
6)將5)的沉淀液過濾,用去離子水和甲醇或乙醇進行洗滌,獲得濾餅固體;
7)將6)的濾餅固體進行干燥,干燥溫度為60-180°C,干燥時間為6-30小時;
8)將7)的干燥催化劑固體進行壓片成型,獲得催化劑前驅體,粒徑、強度、堆積密度符合要求;
9)將8)的催化劑前驅體焙燒,溫度為200-600°C,時間為20-30小時;
10)將9)所得的催化劑前驅體裝入氣固相催化反應器中,以還原性氣體進行還原活化,即得高效加氫催化劑。本發(fā)明高效加氫催化劑的制備方法,所述步驟3)中所述的載體為硅溶膠,其特征符合氧化鈉含量小于O. 1%,平均粒徑小于10 nm ;或者是將所稱重的擬薄水鋁石溶解在酸性水溶液中形成的載體,擬薄水鋁石的特征在于比表面為280-360m2/g,氧化鈉含量小于O.08%,三氧化二鐵含量小于O. 05%。本發(fā)明高效加氫催化劑的制備方法,所述步驟5)中所述加熱反應前的攪拌時間為30-150分鐘,所述加熱反應時間為4-72小時,所述沉淀反應溫度為40-100°C。本發(fā)明高效加氫催化劑的制備方法,所述步驟10)中所述還原步驟為將所述催化劑前驅體裝入氣固相催化反應器中,以99. 999%的氫氣,在流量O. 5-2. OL/min、壓力
0.1-2. OMPa、溫度150-350°C的條件下,還原10-30小時,得到高效加氫催化劑。本發(fā)明所采用的載體為氧化鈉含量小于O. 1%,平均粒徑小于10 nm的硅溶膠,或溶解在酸性水溶液中的擬薄水鋁石,具有雜質含量低,粒徑小、比表面高等特點;同時,以尿素為沉淀劑,其特點為隨溶液溫度的升高,其緩慢水解,生成的氫氧根和活性金屬或助劑金屬的離子結合生成沉淀,沉淀速率緩慢使得活性金屬和助劑金屬在載體的表面分布均勻,從而提高了活性金屬和助劑金屬在在體表面的擴散度,采用這種方式制得的催化劑,具有更高的抗燒結失活能力,從而提高催化劑的使用壽命。采用本發(fā)明制得的催化劑還原后,在固定床反應器上進行加氫反應,運行3500小時,反應穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明在活性金屬和助劑金屬含量較低的情況下制備出的催化齊U,具備較高催化活性及壽命,在降低了催化劑制備生產(chǎn)成本的同時,又具有催化加氫制備乙醇酸甲酯、乙二醇、乙醇以及丙三醇加氫制1,2丙二醇的通用性。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明,但本發(fā)明的保護范圍不僅限于實施例。實施例I :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和O. 7g硝酸鑭同時用去離子水溶解配成離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-2. 5小時后升溫加熱至60-105°C,使其反應,升溫時間為O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和甲醇或乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中以200-600°C程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為O. 5%,載體含量為74. 5%ο對催化劑前驅體進行還原活化,還原方式為將所制備催化劑前驅體20g裝入氣固相催化反應器中,以99. 999%的氫氣在流量O. 5-2. OL/min、壓力O. 1-2. OMPa、溫度150-350°C,還原10-30小時,得到催化劑。對還原結束后的催化劑在氣固相催化反應器中將溫度調整到195°C,控制壓力
1.6-2. OMpa,氫酯比為100,草酸二甲酯(DMO)的液時空速WHSV=O. 8g/gh,原料15%wtDM0甲醇溶液用高壓平流泵進料,反應后的產(chǎn)物取樣以氣相色譜儀分析組成,并計算DMO轉化率和乙二醇的選擇性。通過改變反應溫度、反應壓力、氫酯比和液時空速評價不同反應條件下催化劑的活性。反應工藝條件及反應結果見附表一。由表一可以看出,此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙二醇選擇性,在固定床反應器上運行3000小時,過程穩(wěn)定、無明顯失活現(xiàn)象。實施例2 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和14. 5g硝酸鎳同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。其余制備工藝與實施例I相同,制得的催化劑活性組分含量為25%、助劑金屬組分含量為5%、載體含量為70%。反應工藝條件及反應結果見附表一。此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙醇酸甲酯選擇性,在固定床反應器上運行300小時,過程穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。
實施例3-5 :高效加氫催化劑的制備
其它與實施例2相同,通過改變硝酸鎳的加入量,分別為2. 9g、l. 45g、43. 5g。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量分別為O. 5%、1%、15%,載體含量分別為74. 5%、74%、60%。實施例6 :高效加氫催化劑的制備
其它與實施例2相同,通過改變硝酸銅、硝酸鎳的加入量分別為86. 4g、14. 5g。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為30%,助劑金屬組分含量為5%,載體含量為65%。實施例7 :高效加氫催化劑的制備
其它與實施例2相同,通過改變硝酸銅、硝酸鎳的加入量分別為28. 8g、72. 5g。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為10%,載體含量為65%。實施例8 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和13. 6g硝酸鋅同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為5%,載體含量為70%。催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。實施例9 :高效加氫催化劑的制備
稱取72. 5g硝酸銅和9. 5g硝酸鈰同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取228g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為1%,載體含量為74%。催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。
此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙醇選擇性,在固定床反應器上運行500小時,過程穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。實施例10 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和15g硝酸鈷同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為5%,載體含量為70%。催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙醇、乙二醇選擇性,在固定床反應器上運行300小時,過程穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。實施例11 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和O. 7g硝酸鑭同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取36. 5的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為0%,載體含量為75%。此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙二醇選擇性,在固定床反應器上運行3500小時,過程穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。實施例12-13 :高效加氫催化劑的制備
其它與實施例11相同,通過改變硝酸鑭的加入量,分別為O. 45g、l. 0g。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量分別為O. 3%、0. 7%,載體含量分別為74. 7%, 74. 3%。實施例14 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取36. 5的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)pH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑浸潰載體。其反應工藝與實施I相同。稱取I. 4g硝酸鑭,用去離子水配成IOOml稀溶液。將焙燒完成的的催化劑浸潰載體放入硝酸鑭水溶液中,浸潰6-14小時,然后在馬弗爐中以200-600°C程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為1%,載體含量為74%。 催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。實施例15 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和I. 2g硝酸鍶同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取228g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)PH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(兩者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為24小時。反應完畢后趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中程序升溫焙燒制得催化劑前軀體。其它與實施例I相同,催化劑前驅體的還原、活性評價同實施例I。反應工藝條件及反應結果見附表一。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為O. 5%,載體含量為74%。此催化劑具有較高的草酸二甲酯轉化率及乙醇酸甲酯選擇性,在固定床反應器上運行300小時,過程穩(wěn)定,無明顯失活現(xiàn)象。實施例16 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅和26g硝酸鋁同時用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取36. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取209g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)pH值在1-4之間。其反應工藝與實施I相同。將焙燒后的催化劑前驅體加入反應燒瓶中、再加入過量的預配濃度為10-25%的Na (OH) 2溶液,在適度的攪拌中將物料加熱到80°C,恒溫2小時。完成后經(jīng)固液分離、去離子水洗滌2 3次、120°C烘干得到催化劑前軀體。制得的催化劑活性金屬組分含量為20%,助劑金屬組分含量為5%,載體含量為75%。催化劑前驅體還原同實施例1,活性評價方式為對還原結束后的催化劑在氣固相催化反應器中將溫度調整到195°C,控制壓力1.6-2. OMpa,氫油比為100,甘油的液時空速WHSV=O. 4g/gh,原料35%wt. %甘油的乙醇溶液用高壓平流泵進料,反應后的產(chǎn)物取樣以氣相色譜儀分析組成,并計算甘油轉化率和1,2丙二醇、1,3丙二醇的選擇性。通過改變反應溫度、反應壓力、氫酯比和液時空速評價不同反應條件下催化劑的活性。反應工藝條件及反應結果見附表二。實施例17 :高效加氫催化劑的制備
稱取72g硝酸銅用去離子水溶解配成總離子濃度為O. 3M的水溶液。稱取45. 5g的尿素用去離子水溶解配成濃度為O. 6M的水溶液。稱取15g擬薄水鋁石加入去離子水200ml,滴加硝酸至擬薄水鋁石完全溶解為止,稱取230g硅溶膠溶液,用硝酸調節(jié)pH值在1-4之間。將上述金屬離子溶液、擬薄水鋁石溶液和尿素溶液加入硅溶膠溶液中(三者加入順序不分先后),攪拌制得混合液。將混合液移入反應燒瓶中,攪拌O. 5-1. 5小時后升溫加熱至 60-105°C使其反應,升溫時間溫O. 8-1. 2小時,反應時間為到沉淀液顏色出現(xiàn)黑色之前趁熱真空抽濾,用去離子水和乙醇洗滌,在120°C下烘干12小時,烘干后壓片成型在馬弗爐中以200-600°C程序升溫焙燒。制得的催化劑活性金屬組分含量為25%,助劑金屬組分含量為5%,載體含量為70%。催化劑前驅體還原、活性評價方式同實施例16,反應工藝條件及反應結果見附表
--O附表一
權利要求
1.一種高效加氫催化劑,其特征在于包含如下重量百分比的組分 活性金屬5-30%, 助劑金屬0-20%, 載體40-85% ; 其中,所述活性金屬為銅或銅的氧化物; 所述助劑金屬為鈉、鋁、鎳、鋅、鈷、錳、鈰、鑭和鍶中的一種或兩種以上的組合物; 所述載體為來源于硅溶膠的二氧化硅,或來源于擬薄水鋁石或鋁鹽的三氧化二鋁; 所述高效加氫催化劑通過浸潰或沉淀法制備而成,所用沉淀劑為尿素。
2.如權利要求I所述的高效加氫催化劑,其特征在于包含如下重量百分比的組分 活性金屬25%, 助劑金屬O. 5%, 載體74. 5% ; 其中,所述助劑金屬為鋁、鎳、鋅、鈷、鈰、鑭中的一種或兩種以上的組合物;所述載體為二氧化硅。
3.如權利要求I或2所述的高效加氫催化劑的制備方法,包括如下工藝步驟 1)取所述活性金屬銅的可溶性鹽和所述助劑金屬的可溶性鹽混合溶解配成水溶液,所述水溶液中銅離子和助劑金屬離子的總濃度為O. 1-1. Omol/1 ; 2)將沉淀劑溶于水中,形成所述沉淀劑濃度為O.2-1. Omol/1的水溶液; 3)稱取150-300g的載體,調節(jié)其pH值在1-4; 4)將1)、2)中配制的溶液加入到3)中的載體中,經(jīng)攪拌形成均勻透明的混合液; 5)將4)的混合液轉入燒瓶中攪拌、加熱至60-105°C,形成沉淀并老化; 6)將5)的沉淀液過濾,用去離子水和甲醇或乙醇進行洗滌; 7)將6)得到的濾餅固體進行干燥,干燥溫度為60-180°C,干燥時間為6-30小時; 8)將7)的干燥催化劑固體進行壓片成型獲得催化劑前驅體; 9)將8)的催化劑前驅體焙燒,溫度為200-600°C,時間為20-30小時; 10)將9)所得的催化劑前驅體裝入氣固相催化反應器中,以還原性氣體進行還原活化,即得高效加氫催化劑。
4.如權利要求3所述的高效加氫催化劑的制備方法,其特征在于所述步驟3)中所述的載體為硅溶膠,其氧化鈉含量小于O. 1%,平均粒徑小于10 nm ;或者是將所稱重的擬薄水鋁石溶解在酸性水溶液中形成的載體,其比表面為280-360m2/g,氧化鈉含量小于O. 08%,三氧化二鐵含量小于O. 05%。
5.如權利要求3所述的高效加氫催化劑的制備方法,其特征在于所述步驟5)中所述加熱反應前的攪拌時間為30-150分鐘,所述加熱反應時間為4-72小時,所述沉淀反應溫度為 40-100 0C ο
6.如權利要求3所述的高效加氫催化劑的制備方法,其特征在于所述步驟10)中所述還原步驟為將所述催化劑前驅體裝入氣固相催化反應器中,以99. 999%的氫氣,在流量.O.5-2. OL/min、壓力O. 1-2. OMPa、溫度150_350°C的條件下,還原10-30小時,得到高效加氫催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效加氫催化劑及其制備方法。其包含如下重量百分比的組分活性金屬5-30%,助劑金屬0-20%,載體40-85%;所述活性金屬為銅或銅的氧化物;所述助劑金屬為鈉、鋁、鎳、鋅、鈷、錳、鈰、鑭和鍶中的一種或兩種以上的組合物;所述載體為來源于硅溶膠的二氧化硅,或來源于擬薄水鋁石或鋁鹽的三氧化二鋁;所述高效加氫催化劑通過浸漬或沉淀法制備而成,所用沉淀劑為尿素。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明在活性金屬和助劑金屬含量較低的情況下制備出的催化劑,具備較高催化活性及壽命,在降低了催化劑制備生產(chǎn)成本的同時,又具有催化加氫制備乙醇酸甲酯、乙二醇、乙醇以及丙三醇加氫制1,2丙二醇的通用性。
文檔編號C07C67/31GK102764656SQ20121027663
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權日2012年8月6日
發(fā)明者劉建華, 張曉龍, 成國庭, 李奇, 李金發(fā), 杜靜 申請人:久泰能源科技有限公司