一种醋酸加氢制乙醇催化剂及其制备方法，涉及一种催化剂。提供一种具有环境友好、条件温和、催化性能优异和稳定性高的一种醋酸加氢制乙醇催化剂及其制备方法。催化剂包含锡、铂和载体，催化剂组成表示为：x%Pt-y%Sn/载体，式中x%表示Pt在催化剂中的质量百分数，y%表示Sn在催化剂中的质量百分数，载体为碳化硅或碳纳米管，催化剂各组分含量按质量百分比为铂：0.5～2%，锡：0.5～6%，余量为载体。将表面活性剂十二烷基硫酸钠和铂、锡组份混合，再加入载体并液相还原制备催化剂前驱体，再将催化剂前驱体在空气气氛下焙烧，即得到醋酸加氢负载型铂-锡双金属催化剂。其制备工艺简单，重复性好，易于进行规模放大生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂，尤其是醋酸加氢制乙醇的催化剂及其制备方法。
技术介绍
乙醇是一种重要的有机溶剂，也是重要的基础化工原料之一，广泛应用于有机合成、医药、农药、化工等行业。乙醇还可以作为车用燃料，是一种无污染的高辛烷值的汽油添加剂。当前，乙醇的工业生产方法主要有粮食发酵法和乙烯在磷酸-硅藻土催化剂上的水合法。近年来，采用煤或天然气为原料制乙醇的方法也越来越受到重视，即通过煤或天然气制得合成气(CCHH2)，合成气在负载型Rh基催化剂上在6. O 8. OMPa, 300oC条件下可以制得乙醇、乙醛、乙酸乙酯和醋酸为主的碳二含氧化合物，以上碳二含氧化合物在经过催化剂选择加氢就可以将上述混合物中的乙醛、乙酸乙酯和醋酸加氢为乙醇，实现通过煤或天然气制备乙醇。如中国专利CN1230458A公开的促进型Cu0/A1203可以和Rh/Si02催化剂组成复合催化剂，用于合成气制乙醇，乙醇选择性达90%以上。 醋酸是一种应用广泛的化工原料，可用于制备醋酸酯、醋酸乙烯、醋酸纤维素等。目前我国醋酸工业生产能力远远大于实际生产量，迫切需要开发醋酸的下游产品，完善醋酸工业的产业链，因此，通过对醋酸加氢制乙醇来提升碳二含氧化合物的附加值具有非常现实的意义。醋酸加氢制乙醇主要有两种途径一种是醋酸直接加氢生产乙醇；另一种是先将醋酸酯化，再采用负载型Cu基催化剂在相对温和条件下加氢得到乙醇，如中国专利CN102093162A、CN101934228A、CN102327774A所公开的，该方法的乙醇选择性一般比一步加氢法高，但其操作繁琐、设备投入也大大高于直接加氢法。采用醋酸直接加氢生产乙醇，无疑将提供更加简便的产业化路线和更高的经济效益。早期的醋酸加氢反应主要采用高压釜作为反应器，一般需要十几甚至几十兆帕的氢气压力，这对反应装置提出了更苛刻的要求，也限制了其工业应用的可能性。与此相比，尽管固定床反应器所需的反应温度要略高于釜式反应器，但是其反应压力可大幅度降低且具有不间断的连续生产能力，具有很好的应用前景，因此近年来得到快速的发展。美国专利US4517391公开了一种四元复合氧化物CoO-CuO-Mn3O4-MoO3用于醋酸加氢制乙醇，在醋酸液时空速(LHSV) O. 1261^，反应温度250°C和氢气压力300bar的条件下，乙醇收率可达97%。中国专利CN86102420A采用浸溃法制备2. 5%Pd_5. 1%Μο/石墨催化剂，在249°C，氢气压力10. 3bar，LHSV=O. 351Γ1条件下，乙酸转化率为58%，产物中乙醇和酯的总选择性为82. 7%，其中醇/酯=2. 4。当将助剂Mo用W替代时，相同条件下，醋酸转化率为44. 6%，产物中乙醇和酯的总选择性为73. 1%，其中醇/酯=0. 21。结果表明W的加入促进了酯化和醚化反应，降低了乙醇的收率。中国专利CN102229520A描述了采用浸溃法制备的10%ff-5%Re-2%Ru/杏核炭催化剂在250°C，lOMPa，LHSV为I. OtT1条件下反应50h，取液相样分析，醋酸转化率大于99%，乙醇选择性为98. 1%。国际人造丝公司申请了一系列关于醋酸加氢制备乙醇的中国专利。中国专利CN102311311A、CN102149661A和CN102304018A公开了将Pt和Sn通过共浸溃的方法负载在Si02、CaSiO3、石墨、SiO2-Al2O3复合氧化物载体上，在250°C，22bar，氢气空速(GHSV)为25001Γ1条件下，醋酸转化率70% 85%，乙醇选择性大于93%。中国专利CN102149662A公开了以 10%Co 为主要组分，添加 1% 的 Pd、Pt、Cr、Mo、Sn、W、Zn、Ir、Re、Cu、Ru、Rh 其中的一种为第二组分，载体为Si02、CaSiO3> A1203、TiO2, ZrO2、碳中的一种，在225 275°C范围内，乙酸转化率18% 70%，乙醇选择性在90%以上。中国专利CN102307657公开了一种醋酸加氢制乙醇的反应工艺，采用多段催化剂联合使用可明显提高目标产物乙醇的收率。中国专利CN102300635A公开了 PtSn/Si02催化剂在280°C，乙醇选择性为85%，催化剂寿命可达IOOh0中国专利CN102333588A公开了在PtSn/Si02催化剂体系中添加适当量的CaSiO3作为助剂可以提高催化剂的热稳定性。上述公开的结果显示，Pt系催化剂的性能明显高于非Pt系催化剂，尤其以负载型PtSn催化剂为佳，载体多采用Si02、Al203、Ti02、Zr02等，制备方法以常规的浸溃法为主。然而，鉴于醋酸加氢是一个放热量大的催化反应，优化催化剂制备方法和选择导热性好的载体，将进一步改善金属催化剂与载体间的相互作用，提高催化剂的性能和稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有环境友好、条件温和、催化性能优异和稳定性高的。所述催化剂是一种钼锡双金属催化剂。所述醋酸加氢制乙醇催化剂包含钼、锡双金属和载体，催化剂组成表示为x%Pt-y%Sn/载体,式中x%表示钼在催化剂中的质量百分数，y%表示锡在催化剂中的质量百分数，载体为碳化硅或碳纳米管(CNT)，催化剂各组分含量按质量百分比为，钼0. 5% 2%，锡0. 5% 6%，余量为载体；优选为钼0. 5% 1%，锡1% 3%，余量为载体。所述锡可来源于锡的化合物，如二水合氯化亚锡等。所述钼可来源于钼的化合物，如六水合氯钼酸等。所述碳纳米管的管径可为10 60nm，长度可为I 15 μ m，比表面积可为40 300m2/g。所述醋酸加氢制乙醇催化剂的制备方法如下I)将载体加入乙二醇溶液中分散；在步骤I)中，所述乙二醇与载体的比例为5 20mg/mL ;所述分散的条件可采用超声分散O. 5 I. 5h。2)配制I. 5mg/mL的氯钼酸-乙二醇溶液和8mg/mL的氯化亚锡-乙二醇溶液，然后按催化剂组份配比混合均匀，得溶液A ;3)配制O. 6mg/mL的十二烧基硫酸钠(SDS)-乙二醇溶液；4)将溶液A和步骤3)配制的SDS-乙二醇溶液，以及步骤I)分散后得到的产物混合，加入还原剂，持续搅拌，经过滤、二次离子水洗涤、烘干、焙烧，得到醋酸加氢制乙醇催化剂。在步骤4)中，所述还原剂可采用NaBH4-乙二醇溶液等；所述还原剂与金属的摩尔比可为20 80 ;所述烘干的条件可为在60 120°C下烘干4 12h ;所述焙烧的条件可为在空气气氛中300 550°C焙烧4 12h。本专利技术可采用高压固定床反应系统考察所制得的醋酸加氢制乙醇催化剂的活性，具体方法是将醋酸加氢制乙醇催化剂装入反应管中，床层上下装入足量的惰性石英砂防止管内气体沟流，然后调节反应温度、压力、氢气流速和醋酸进料速度进行活性评价。醋酸由高压恒流泵打入反应系统中，氢气经稳压阀减压后由高压质量流量计控制流量，反应压力为I 5MPa，反应温度为200 400°C，氢酸摩尔比为20 140，醋酸液时空速为O. I 5h、本专利技术通过阴离子表面活性剂SDS使金属更好的负载和分散在载体表面，在负载型钼催化剂中引入少量的锡，有效地促进了钼的分散，降低了钼的用量，所制备的Pt-Sn双金属催化剂具有优良的醋酸选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种醋酸加氢制乙醇催化剂，其特征在于包含铂、锡和载体，催化剂组成表示为：x%Pt？y%Sn/载体，式中x%表示铂在催化剂中的质量百分数，y%表示锡在催化剂中的质量百分数，载体为碳化硅或碳纳米管（CNT），催化剂各组分含量按质量百分比为，铂：0.5%～2%，锡：0.5%～6%，余量为载体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁友珠，张素斌，叶林敏，张博，吴文章，吴飞明，谢兆雄，计扬，
申请(专利权)人：厦门大学，上海浦景化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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