本发明专利技术提供了一种低成本醋酸制乙醇催化剂及其制备方法和应用。更具体地，本发明专利技术提供一种用于由乙酸直接制备乙醇的催化剂，所述催化剂包括负载在载体上的活性成分组合物，所述活性成分组合物包含铂和锡，以及选自由铜、钼、钨、镍、铼、铬、钒和锌组成的组中的任一种的非贵金属组分，其中所述催化剂中的铂的含量为0.01～0.09wt％并且铂和锡的重量比Pt/Sn为1，并且其中所述非贵金属组分的含量为0.01～20wt％。该催化剂可以在较低温度下选择性的制备乙醇，且催化剂中贵金属铂的负载量较低，催化剂成本较低，催化剂性能与同类产品水平相当或更好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化化学领域，更具体地，本专利技术涉及用于由こ酸直接制备こ醇的催化剂、及其制备方法和用途。
技术介绍
こ醇作为ー种基本有机化工原料，在化工和其它エ业领域的用途广泛，可作为消毒剂、溶剤，还可作为有机化工原料，用于油漆、涂料、染料、油墨和药品等的生产制造，另外还主要作为车用燃料。目前，中国化工用こ醇市场年需求量在300万吨左右，每年增长率为8%-10%。在燃料こ醇领域，中国市场目前需求约为150万吨/年，业内预计将迎来快速增长，2020年有望达1000万吨。こ醇的生产方法有こ烯水合法和粮食发酵法，我国的エ业こ醇70%以上以粮食发酵法生产为主，毎年需要消耗大量的粮食，为了避免与民争粮，2006年底，国家发改委下达紧急通知，我国燃料こ醇项目的原料应坚持以非粮为主。近几年中国新建醋酸(即，こ酸)装置陆续投产，国内醋酸产能急剧增加，而醋酸的表观消费量趋于平稳，造成产能严重过剩，醋酸加氢制こ醇エ艺，既可以充分利用过剩的醋酸资源，又可以为燃料こ醇的发展提供新的原料来源。经济方面，醋酸制こ醇エ艺1.5吨醋酸可生产I吨こ醇，エ艺过程简単，产品纯度高，和当前的粮食发酵法制こ醇相比，具有较大的成本优势。目前，国内尚且没有由醋酸直接制こ醇的专利报道，国外已经有公开的专利报道，但大多数缺乏商业操作性。例如，专利US 2，607, 807报道了在钌催化剂上，在700 950巴的压カ下醋酸制こ醇的收率可以达到88%，而在200巴的压カ下こ醇的收率仅为40%。美国塞拉尼斯公司近年来一直致カ于醋酸制こ醇催化剂和エ艺的研究，公开了ー系列专利。例如，专利US 2011/0245546 Al，以Pt-Co或Pd-Co为活性组分，以石墨、高纯SiO2和硅酸钙等为载体制备负载型催化剂，こ醇收率最高可达68.2%，此时的催化剂组成为PtIwt % -Co IOwt % /SiO2。专利US 2010/0029995 Al，以Pt-Sn为活性组分，以石墨、高纯SiO2和硅酸钙等为载体制备负载型催化剂，こ醇收率最高可达79.4%，此时的催化剂组成为Pt Iwt % -SnIwt% /Si02。专利US 2011/0098501 Al，以Pt-Sn或Re-Pd为活性组分，以高纯SiO2为载体制备负载型催化剂，こ醇收率最高可达54%，此时的催化剂组成为Pt 0.5wt%-Sn 0.5wt%/Si02。专利US 2011/0082322 Al，以 Pt 1.6wt % -Sn Iwt % 为活性组分，当以高纯SiO2-TiO2 (IOwt% )为载体，こ醇收率最高可达73.6%，当以高纯Si02-Al203(7wt% )为载体，こ醇收率最高可达86.8%。此外，还有在SiO2载体中加入硅酸钙、硅酸镁、氧化锌等载体改进剂的报道，其こ醇的收率均较低。塞拉尼斯公司的醋酸制こ醇エ艺简单，操作压カ一般约为2.2MPa，操作压カ低，商业操作性大。然而，塞拉尼斯公司的催化剂中，贵金属钼(Pt)的负载量(即，含量)高，均在0.1wt %以上，大多数在0.5 2wt%以上，这使得制备的催化剂成本高。同时，现有的采用非贵金属的催化剂虽可降低成本，但其反应温度和反应压カ要求高，条件苛刻，商业操作性大大降低。
技术实现思路
为了克服用于こ酸直接制备こ醇的反应的现有催化剂的上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于こ酸直接制备こ醇的低成本且可商业化的催化剂。在一方面，本专利技术提供一种用于由こ酸直接制备こ醇的催化剂，所述催化剂包括负载在载体上的活性成分组合物，所述活性成分组合物包含钼和锡，以及选自由铜、钥、钨、镍、铼、铬、钒和锌组成的组中的任ー种的非贵金属组分，其中所述催化剂中的钼的含量为0.01 0.09wt%并且钼和锡的重量比Pt/Sn为1，并且其中所述非贵金属组分的含量为0.01 20wt%。在ー个优选实施方式中，所述非贵金属组分是铜、钥或镍。在ー个优选实施方式中，所述载体选自由ニ氧化硅、氧化铝、硅酸钙、碳、氧化锆和氧化钛组成的组中的任ー种，更优选是ニ氧化硅。在另一方面，本专利技术提供一种制备上述催化剂的方法，所述方法包括:将钼盐溶液、锡盐溶液和所述非贵金属组分的盐溶液混合以得到浸溃液；将所述浸溃液浸溃到所述载体上以得到催化剂前体；和将所述催化剂前体进行干燥并焙烧而得到所述催化剂。在ー个优选实施方式中，所述浸溃液通过等体积浸溃法浸溃到所述载体上。在ー个优选实施方式中，所述浸溃液是氯钼酸的水溶液、草酸锡的稀硝酸溶液和所述非贵金属组分的硝酸盐水溶液的混合液。在ー个优选实施方式中，所述催化剂前体在100 130°C下干燥0.5 5小时并在400 600°C下焙烧I 8小时。在另ー个方面，本专利技术提供上述催化剂在由こ酸直接制备こ醇中的用途，其中こ酸通过与氢气反应而被选择性加氢还原为こ醇。在ー个优选实施方式中，所述由こ酸直接制备こ醇的反应在气相中并且在200 300°C的温度下进行。在一个进ー步的优选实施方式中，作为反应物的こ酸和氢气的摩尔比为100:1 1: 100，并且所述气相中的压カ为0.1 3MPa。在ー个优选实施方式中，所述由こ酸直接制备こ醇的反应在225 280°C的温度下进行。在一个进ー步的优选实施方式中，作为反应物的こ酸和氢气的摩尔比为1: 2 I: 100，并且所述气相中的压カ为1.0 2.5MPa。本专利技术的催化剂通过使用一定比例的Pt和Sn与另外的非贵金属组分的组合物作为活性成分，将催化剂中的Pt含量降低至0.01 0.09wt%，不仅降低了所获得的催化剂的成本，而且本专利技术的催化剂可以以高转化率和高收率由こ酸选择性地制备こ醇，其催化效率优于或相当于现有的高成本贵金属催化剂。具体实施例方式本专利技术目的是提供一种用于こ酸直接制备こ醇的低成本且可商业化的催化剂。本专利技术的目的通过这样的催化剂而实现:所述催化剂包括负载在载体上的活性成分组合物，所述活性成分组合物包含钼和锡以及选自由铜、钥、钨、镍、铼、铬、钒和锌组成的组中的任ー种的非贵金属组分，其中所述催化剂中的钼的含量为0.01 0.09wt%并且钼和锡的重量比Pt/Sn为1，并且其中所述非贵金属组分的含量为0.01 20wt%。利用本专利技术的催化剂，在氢气气氛下，可以将こ酸直接选择性加氢生成こ醇。こ酸加氢生成こ醇的反应方程式如下:CH3C00H+2H2--- CH3CH20H+H20本专利技术的催化剂可以使用已知的各种用于催化剂的载体，其实例包括但不局限干:沸石、氧化铁、ニ氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化镁、硅酸钙、碳、石墨及其混合物。本专利技术优选使用的载体是ニ氧化硅、氧化铝、硅酸钙、碳、氧化锆和氧化钛，更优选使用ニ氧化硅作为本专利技术的催化剂的载体。优选地，用于本专利技术催化剂的所述非贵金属组分可以选自以下金属构成的组:铜、钥、钨、镍、铼、铬、钒和锌，更优选地，所述非贵金属组分是铜、钥或镍。在本专利技术的催化剂中，锡的含量通常參考钼的含量，由于重量比Pt/Sn为1，所以如果催化剂中钼的含量为0.01或0.09wt%，则锡的含量也为0.01或0.09wt%。本专利技术的催化剂可以通过本领域已知的方法制备。优选地，本专利技术的催化剂通过以下方法制备，所述方法包括:将钼盐溶液、锡盐溶液和所述非贵金属组分的盐溶液混合以得到浸溃液；将所述浸溃液 浸溃到所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于由乙酸直接制备乙醇的催化剂，所述催化剂包括负载在载体上的活性成分组合物，所述活性成分组合物包含铂和锡，以及选自由铜、钼、钨、镍、铼、铬、钒和锌组成的组中的任一种的非贵金属组分，其中所述催化剂中的铂的含量为0.01～0.09wt％并且铂和锡的重量比Pt/Sn为1，并且其中所述非贵金属组分的含量为0.01～20wt％。
【技术特征摘要】
1.一种用于由こ酸直接制备こ醇的催化剂，所述催化剂包括负载在载体上的活性成分组合物，所述活性成分组合物包含钼和锡，以及选自由铜、钥、钨、镍、铼、铬、钒和锌组成的组中的任ー种的非贵金属组分， 其中所述催化剂中的钼的含量为0.01 0.09wt%并且钼和锡的重量比Pt/Sn为1，并且其中所述非贵金属组分的含量为0.01 20wt%。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述非贵金属组分是铜、钥或镍。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体选自由ニ氧化硅、氧化铝、硅酸钙、碳、氧化锆和氧化钛组成的组中的任ー种。4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于，所述载体是ニ氧化硅。5.一种制备根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂的方法，所述方法包括: 将钼盐溶液、锡盐溶液和所述非贵金属组分的盐溶液混合以得到浸溃液； 将所述浸溃液浸溃到所述载体上以得到催化剂前体；和 将所述催化剂前体进行干燥并焙烧而得到所述催化剂。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在干，所述浸溃液通过等体积浸溃法浸溃到...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建明，常俊石，苏海兰，高珠，张建祥，史立杰，马超，高丽，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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