本发明专利技术公开了一种醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂，其由如下重量百分比的组分组成：活性金属30-60％，助剂金属5-40％，载体20-50％；其中，所述活性金属为铜，所述助剂金属为Mg、Zn、Mn、Ni、Sn、Ag、Pd和镧系元素中的一种或两种以上任意组合，所述载体为二氧化硅或氧化铝。其通过溶解、沉淀、过滤、干燥、焙烧、成型和还原等步骤制备而成。本发明专利技术制备的催化剂活性高、稳定性好、选择性高，醋酸酯的转化率大于80％，乙醇的选择性大于90％，反应副产物少，目标产物易于分离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种醋酸酯制备合成乙醇的催化剂及其制备和应用。
技术介绍
乙醇广泛应用于食品、化工、医药、染料、国防等行业，又是十分重要的清洁能源。 乙醇热值较低、汽化潜热较高、抗爆性能好、氧含量高，在少量水存在的情况下还容易产生相分离，作为清洁能源不仅可可制造乙醇汽油作为汽车燃料。与普通汽油相比，以其燃烧更完全、CO排放量较低、燃烧性能与汽油相似等优良特性，被称为21世纪“绿色能源”。世界各国都加快了燃料乙醇推广应用的步伐，乙醇产量的60%用作车用燃料。目前的燃料乙醇生产主要是以谷物为原料，玉米燃料乙醇在很多国家已经成为重要的能源供应来源，“十五” 期间中国也建设了多个以玉米为原料的燃料乙醇生产项目，占燃料酒精生产的阳％。但是随着世界粮食供应紧张，乙醇生产不得不转向以非粮食作物作为原料的发展方向。目前甲醇羰基化合成醋酸技术已经成熟，工业化生产装置越来越多，醋酸市场趋于饱和，开发醋酸下游产品是一重要课题，开发醋酸酯加氢制备乙醇是一个重要课题，研制用于醋酸酯加氢制备乙醇的高效催化剂是该课题的核心攻关内容。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂，由如下重量百分比的组分组成活性金属30-60%，助剂金属5-40%，载体20-50% ；其中，上述活性金属为铜，上述助剂金属为Mg、Zn、Mn、Ni、Sn、Ag、Pd和镧系元素中的一种或两种以上任意组合，上述载体为二氧化硅或氧化铝。优选地，上述的醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂，由如下重量百分比的组分组成活性金属 46%，助剂金属 ；34%，载体20%;其中，上述活性金属为铜，上述助剂金属为Mg、Zn、Mn、Ni、Sn、Ag、Pd和镧系元素中的一种或两种以上任意组合，上述载体为二氧化硅或氧化铝。其中，上述催化剂的比表面积为50-300m2/g，孔容为0. 1-2. 0cm7g，平均孔半径为 l_60nmo本专利技术提供一种制备上述催化剂的方法，包括如下步骤1)上述载体为二氧化硅取铜的可溶性盐和上述助剂金属的可溶性盐混合溶解配制成水溶液，上述水溶液中活性金属离子和助剂金属离子的总浓度为0. 1-1. 5M，加入硅溶胶，形成混合液A，搅拌均勻；或者，上述载体为氧化铝取铜的可溶性盐、上述助剂金属的可溶性盐和可溶性铝盐混合溶解配制成混合液A，上述水溶液中活性金属离子、助剂金属离子和铝离子的总浓度为0. 1-1. 5M，搅拌均勻；2)将沉淀剂溶于水中，配成上述沉淀剂浓度为0. 1-1. 5M的水溶液B，搅拌下，将混合液A滴加入水溶液B中，滴加过程保持温度为50-95°C，调节pH值为6_9，滴加完全后，继续搅拌2-4小时，静置，使沉淀老化2-6小时；3)过滤，以水对固体进行洗涤，至洗涤液电导率在10-300uS/cm ；4)固体干燥，干燥温度50_120°C，干燥时间为4_10小时；5)焙烧，温度为350_700°C，焙烧时间为3-8小时；6)成型，制造出粒度、强度、堆密度符合要求的催化剂前驱体；7)还原，将步骤6)所得催化剂前驱体装入反应器中，以还原性气体进行还原活化，即得。其中，步骤1)中，上述铜的可溶性盐为硝酸铜、卤化铜、醋酸铜和硫酸铜中的一种或两种以上任意组合；上述助剂金属的可溶性盐为Mg、Zn、Mn、Ni、Sn、Ag、Pd和镧系元素的硝酸盐、硫酸盐或氯化物中一种或两种以上任意组合；上述可溶性铝盐为硝酸铝、硫酸铝或氯化铝；上述硅溶胶是浓度为10 30%的硅溶胶。步骤2、上述沉淀剂为碳酸钠或碳酸氢钠。步骤7)上述的还原性气体为氢气与氮气的混合气体或氢气。其中，步骤7)还原的步骤为将上述催化剂前驱体装入反应器中，以含氢气体积百分比为20% 80%的氢气与氮气的混合气体，流量为10 lOOml/min .g-Cat，控制温度在200 600°C，还原2 10小时，得到催化剂。本专利技术还提供上述的催化剂在醋酸酯加氢制备乙醇反应中的应用，包括如下步骤1)调节装有上述催化剂的反应器的温度140 210°C、压力0. 3 3MPa，醋酸酯气化后和氢气充分混合进入反应器进行加氢反应；2)步骤1)得到的产物经冷却后进行气液分离，收集液相产物。其中，步骤1)醋酸酯气化后和氢气充分混合进入反应器进行加氢反应醋酸酯的液时空速0. 3 1. 2g/g-cat · h，氢气的空速2000 6000/tT1。本专利技术能够达到以下技术效果1)、反应条件相对较温和。该催化剂的在0. 5MPa、180°C下具有较高的活性。，降低了固定设备的投资成本，对工业化生产极其有利。2)、活性高、稳定性好、选择性高，醋酸酯的转化率大于80%，乙醇的选择性大于 90%。，反应副产物少，目标产物易于分离。本催化剂经过3000小时长时间运转，反应稳定， 且无明显失活现象。3)、环境友好。4)、催化剂的制备过程简单，易于操作。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。本专利技术提供一种醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂，包括如下重量百分比的组分活性金属30-60%。活性金属低于30%，催化剂活性低，高于60%，活性金属分布密集，高温活性差，高温易于烧结失活。助剂金属5-40%。助剂金属低于5%，活性金属相对分散性差，高于40%，活性金属相对含量偏低，活性差，选择性差。载体20-50%。载体低于20%，导致催化剂微观结构受到影响，催化剂活性及选择性差，高于50%，活性金属及助剂金属相对含量低，催化剂活性差。其中，所述活性金属为铜，所述助剂金属为Mg、Zn、Mn、Ni、Sn、Ag、Pd和镧系元素中的一种或两种以上任意组合，所述载体为二氧化硅或氧化铝。上述催化剂的制备方法如下载体为氧化硅催化剂的制备方法将活性金属铜Cu和助剂金属的可溶性盐在水中配成金属离子溶液，金属离子的总浓度为0. 1-1. 5M，将催化剂载体硅源硅溶胶加入到混合溶液中，形成混合液A，搅拌均勻。将沉淀剂溶于水中，配成浓度为0. 1-1. 5M的水溶液B。在搅拌条件下，将混合液A缓慢滴加入沉淀剂水溶液B中，滴加过程保持反应液温度为50-95°C，pH值为6-9，滴加完全后， 继续搅拌2-4小时，静置，使沉淀老化2-6小时。过滤、洗涤直至滤液电导率在10-300uS/ cm。控制温度在50-120°C进行干燥，干燥时间为4-10小时。控制焙烧温度为350-700°C， 焙烧时间为3-8小时。最后制造出粒度、强度、堆密度等复合生产要求的催化剂前躯体。将催化剂前驱体装入反应器中，以还原性气体进行还原活化，即得。载体为氧化铝催化剂的制备方法将活性金属铜Cu和助剂金属的可溶性盐、可溶性铝盐在水中配成金属离子溶液， 金属离子的总浓度为0. 1-1. 5M，形成混合液A，搅拌均勻。将沉淀剂溶于水中，配成浓度为 0. 1-1. 5M的水溶液B。在搅拌条件下，将混合液A缓慢滴加入沉淀剂水溶液B中，滴加过程保持反应液温度为50-95°C，pH值为6-9，滴加完全后，继续搅拌2_4小时，静置，使沉淀老化2-6小时。过滤、洗涤直至滤液电导率在10-300uS/cm。控制温度在50_120°C进行干燥， 干燥时间为4-10小时。控制焙烧温度为350-700°C，焙本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：活性金属 ３０－６０％，助剂金属 ５－４０％，载体 ２０－５０％；其中，所述活性金属为铜，所述助剂金属为Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｐｄ和镧系元素中的一种或两种以上任意组合，所述载体为二氧化硅或氧化铝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常怀春，于富红，刘春丽，张吉林，姚程程，马晓贝，
申请(专利权)人：山东华鲁恒升化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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