[發明專利]一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑及制法和應用

有效

• 申請號: 201210396855.1
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102941108A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 李德寶;肖勇;陳從標;侯博
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J29/00;C07C69/14;C07C67/08;C07C31/08;C07C29/149
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑，其特征在于催化劑的重量比組成為：

碳化鈷8.0-23.0%，碳化鉬、碳化鎳或碳化鎢1.0-5.0%；載體75.1-91.0%。

2.如權利要求1所述的一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑，其特征在于所述載體為三氧化二鋁、分子篩、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯或硅藻土。

3.如權利要求1或2所述的一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：：

（1）配制濃度為0.5-1.0?mol/l的硝酸溶液，將載體和硝酸按體積比1：5-10的比例在60-80℃溫度下攪拌6-10?h，用去離子水洗滌載體直到PH值為7.0，之后將處理后的載體在120-140℃下干燥5-10?h，得到處理后載體；

（2）將硝酸鈷和可溶性鉬、鎳或鎢金屬化合物，按催化劑組成加入到去離子水中，得到配置的溶液，將配置的溶液等體積浸漬于處理后載體上，浸漬后的載體在室溫下放置2-5?h，30-60℃下放置2-5?h，100-120℃下干燥6-12?h，再在400-600℃空氣中焙燒3-6?h，得到金屬碳化物前軀體；

（3）將碳四以下烴、CO或CO：H₂以摩爾比為1：4-10的比例組成碳化介質，將金屬碳化物前軀在碳化介質下以0.5-3℃/min的速率升溫至600-800℃，在此溫度下碳化3-8?h，H₂空速為3000-9000?h^-1，樣品在碳化介質氣氛下降至室溫后，用空速為1000-3000?h^-1，用O₂體積百分比為0.5-2%的O₂/N₂組成混合氣鈍化2-5?h，得到催化劑。

4.如權利要求3所述的一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性鉬、鎳或鎢金屬化合物為硝酸鎳、硝酸鈷、偏鎢酸銨或鉬酸銨。

5.如權利要求3所述的一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑的制備方法，其特征在于所述的碳四以下烴類為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯及其混合物。

6.如權利要求1或2所述的一種乙酸加氫合成乙酸乙酯和乙醇的催化劑的應用，其特征在于碳化鈷催化劑應用于固定床管式反應器內，反應之前催化劑在H₂氣氛下400-600℃預處理3-8?h，H₂氣體空速為1500-6000?h^-1，升溫速率0.5-3℃/min；具體反應條件為：反應溫度200-300℃范圍內，反應壓力在1.0-3.5?MPa，乙酸液體空速0.5-3?h^-1，H₂：乙酸摩爾比為1：5-50。