[發明專利]用于醋酸加氫制備乙醇催化劑中的石墨烯負載金屬復合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201510851024.2
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN106810419B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 常懷春;于富紅;楊丹紅;崔麗鳳;劉煥發;夏春華;李海蘭;麻洪先
• 申請（專利權）人: 山東華魯恒升化工股份有限公司
• 主分類號: C07C29/149
• 分類號: C07C29/149;C07C31/08;B01J23/42;B01J23/89;B01J31/22
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

本發明是有關于一種用于醋酸加氫制備乙醇催化劑中的石墨烯負載金屬復合物及其制備方法，該催化劑主要是以石墨烯為載體負載活性組分和助活性成分，其中活性成分為Pt、Pd、Rh和Ru中的一種或兩種，負載量為總催化劑量的0.1%?10%。助活性成分為Mo、Re、Co、Ni、Zn和Sn中的一種或幾種，負載量為總催化劑量的0.1%?10%。本發明的催化劑可以顯著降低反應的溫度和壓力，并且提高醋酸的轉化率和目標產物乙醇的選擇性。

技術領域

本發明涉及一種醋酸直接加氫制備乙醇的催化劑，特別是涉及一種用于醋酸加氫制備乙醇催化劑中的石墨烯負載金屬復合物及其制備方法。

背景技術

在現有技術中，乙醇廣泛應用于食品、醫藥、化工、燃料、國防等工業，作為一種十分重要的清潔能源和汽油防爆劑組分，可大幅度降低燃燒所產生的污染物。

傳統的乙醇生產方法主要依靠糧食發酵，成本高、效率低、由于其對全球糧食安全產生負面影響，遭到多數國家的反對；采用生物質纖維素發酵制造乙醇，原料豐富、價廉，但是其原料收集和運輸成本高，并且技術還有待完善成熟，總體的生產成本居高不下。

目前利用煤氣化得到合成氣，然后通過進一步轉化得到乙醇的工藝路線主要有以下幾種：

（1）合成氣直接制乙醇；

（2）合成氣經過微生物發酵法制乙醇；

（3）合成氣經過羰基化制得醋酸，然后加氫生產乙醇。

合成氣生物法制乙醇，由于發酵過程需要的時間較長，難以實現連續化生產，并且成本較高；合成氣直接制乙醇，轉化率和選擇性低，產品為混合物，分離較為困難。

因此，在煤制乙醇路線中，合成氣經羰基化制得醋酸后直接加氫制乙醇的技術路線由于選擇性高，成本相對較低，易于實現工業化生產，具有良好的發展前景。

從我國的能源結構來看，我國是貧油、富煤、缺氣的國家，我國的石油資源相對不足，乙烯緊缺，而煤炭資源相對豐富，因此，研究開發從煤炭資源出發經合成氣生產乙醇的工藝技術，既可以節約糧食，又可以充分利用我國豐富的煤炭資源，還可以為我國乙醇生產開辟新的技術途徑，具有極其重要的戰略意義。

USP7,8634,89B2公開了適用于醋酸氣相加氫制乙醇的SiO₂、活性炭負載Pt基催化劑，USP4,398,039和USP4,443,639分別公開了兩種Ru基催化劑，該類催化劑適用于醋酸加氫制相應碳鏈醇；USP4,517,391報導了Co-Cu-Mn-Mo復合型催化劑，可將醋酸氣相加氫轉化為乙醇，乙醇收率大于97%；USP4,804,791，USP4,990,655和USP5,061,671公開了活性炭負載的Pd-Re基催化劑，用于醋酸和丙酸加氫制乙醇和丙醇。

CN 102229520 A公開了一種醋酸氣相加氫制備乙醇的方法，催化劑是以活性炭為載體，主活性組分為過渡金屬W和或Mo中的一種或幾種，助劑為Pd、Re、Pt、Rh和Ru等貴金屬中的一種或幾種。

CN 20120538576.4公開了一種醋酸直接氣相加氫制備乙醇的方法，其催化劑的載體為微孔分子篩ZSM-5、介孔材料、氧化鋁、氧化硅、無定形硅酸鋁或鋁酸鈉或硅酸鈉中的任兩種或兩種以上，活性組分為Pt、Pd中的一種或兩種，助活性組分為Sn、Mo、Re和Ru中的兩種或以上。

目前的這些方法普遍存在金屬負載量大、反應壓力高、乙醇選擇性差的特點。