[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)乙醇的催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310061509.2
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103170337A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉林敏;袁友珠;李雯婧;張博;吳文章;吳飛明;張素斌;計揚;黃瑩;李建輝
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué);上海浦景化工技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J23/83;B01J23/78;B01J23/34;B01J27/185;B01J23/80;B01J23/72;C07C31/08;C07C29/149
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加氫催化劑，尤其是酸或酯加氫制乙醇的催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

乙醇是基礎(chǔ)工業(yè)原料和重要有機溶劑，主要用于食品、化工、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域，近年來在汽油中加入5~20%無水酒精而得到乙醇汽油，是一種無污染的高辛烷值的汽油添加劑，減少對石油的依賴度和消耗，且有益于環(huán)境保護，成為國家重要的能源補充和戰(zhàn)略資源。乙醇的生產(chǎn)主要有生物發(fā)酵法、乙烯水合法、合成氣直接法及合成氣間接法等途徑。目前乙醇的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有糧食發(fā)酵法和乙烯在磷酸-硅藻土催化劑上的水合法。雖然合成氣直接法制取乙醇是非常吸引人的一條簡潔路線，但無論是采用Rh基催化劑、改性F-T催化劑抑或改性CuZnAl制低碳醇等催化劑，乙醇選擇性和產(chǎn)率與工業(yè)化要求均有較大距離（Energy&Fuels,2008,22,814–839）中國當前每年消耗工業(yè)級乙醇約300萬噸，并以8-10%的幅度增長，預(yù)計未來5年內(nèi)將增加150萬噸的消費量。可是目前傳統(tǒng)方法中制乙醇的原料，如天然氣、原油和谷物的價格正逐漸上升，因此需要開辟新的制備乙醇的途徑。

中國富煤的條件為合成氣間接制備乙醇提供了原料保障。近年來，合成氣經(jīng)羰化制備草酸酯以及甲醇羰化制備醋酸工藝的日趨成熟使合成氣間接制備乙醇的途徑越來越受到人們的關(guān)注。

醋酸是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用于制備醋酸酯、醋酸乙烯、醋酸纖維素等。2005年以來，我國醋酸工業(yè)大量投產(chǎn)，數(shù)據(jù)顯示，2011年我國醋酸產(chǎn)能突破700萬噸，醋酸產(chǎn)量為425萬噸，醋酸裝置平均開工率僅為60%，目前國內(nèi)醋酸產(chǎn)量相對過剩，導(dǎo)致醋酸的價格持續(xù)下降，因此迫切需要開發(fā)醋酸的下游產(chǎn)品，完善醋酸工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈。因此，通過對醋酸加氫制乙醇來提升碳二含氧化合物的附加值具有非常現(xiàn)實的意義。

目前醋酸加氫制乙醇主要有兩種途徑：一種是醋酸直接一步加氫生產(chǎn)乙醇；另一種是先將醋酸酯化，再采用負載型Cu基催化劑在相對溫和條件下加氫得到乙醇（如CN102093162A、CN101934228A、CN102327774A），該方法的乙醇選擇性一般比一步加氫法高，但是其操作繁瑣、設(shè)備投入也大大高于一步加氫法。因此醋酸直接一步加氫生產(chǎn)乙醇無疑將提供更加簡便的產(chǎn)業(yè)化路線和更高的經(jīng)濟效益。

早期的醋酸加氫反應(yīng)主要采用高壓釜作為反應(yīng)器，一般需要十幾甚至幾十兆帕的氫氣壓力，（如US1839974，US2607807，The?Journal?of?Organic?Chemistry，1959年，24卷，1847-1854）這對反應(yīng)裝置提出了更苛刻的要求，也限制了其工業(yè)應(yīng)用的可能性。與此相比，盡管固定床反應(yīng)器所需的反應(yīng)溫度要略高于釜式反應(yīng)器，但是其反應(yīng)壓力可大幅度降低且具有不間斷的連續(xù)生產(chǎn)能力，具有很好的應(yīng)用前景，因此近年來得到快速的發(fā)展，目前為止，在醋酸直接加氫制備乙醇的反應(yīng)中貴金屬催化劑研究得較為深入。