[發明專利]一種乙醇縮合制備1;3-丁二烯的催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510976490.3
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105413695B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 房克功;周娟;韓有信;張立功;趙路;穆曉亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C07C11/167;C07C1/20
• 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

1.一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于催化劑為酸堿雙功能介孔CuZnZrMgAl混合金屬氧化物，催化劑中金屬元素Cu/Zn/Zr/Mg/Al的原子百分比為9.68~36.43:0~7.34:0~7.62:18.22~62.56:20.93~48.12；

并由如下方法制備：

（1）將Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Zr(NO₃)₄·5H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O配成金屬離子總濃度為0.5－0.9 mol/L的溶液，再向溶液中加入模板劑，記為溶液A；溶液中Cu:Zn:Zr:Mg:Al摩爾比為0.1－0.45:0－0.08:0－0.1:0.3－0.8:0.2－0.5；且Al/(Cu+Zn+Zr+Mg+Al)的摩爾比在0.15－0.5之間，模板劑的加入劑量為1－15 wt % /L溶液A；

（2）按Na₂CO₃：NaOH摩爾比為0.5－1.2:1，或者按K₂CO₃和KOH摩爾比為0.5－1.2:1，混合形成溶液B；

（3）在30－80℃下將A和B同時并流滴加到水中，在此過程中用1－4 M的NaOH或者KOH溶液調節混合溶液的pH，確保pH=7－11；

（4）在30－80℃老化3－8 h，放置過夜后，用去離子水清洗，離心過濾，60－90℃真空干燥；

（5）干燥后得到的粉末，在空氣中，350－850℃焙燒5－8 h，得到催化劑；

所述的模板劑為F127、CTAB或P123。

2.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（1）中Al/(Cu+Zn+Zr+Mg+Al)的摩爾比的范圍在0.15－0.45。

3.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于步驟（1）中溶液中金屬離子的總濃度為0.5－0.8 mol/L。

4.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（3）中CO₃^2?/Al³⁺的摩爾比為 =2－6：1。

5.如權利要求4所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（3）中CO₃^2?/Al³⁺的摩爾比為2－5：1。

6.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（3）中沉淀的反應溫度為50－80℃，堿性溶液的濃度為2－4 M，混合溶液的pH范圍為9－11。

7.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（4）中老化溫度為50－80℃，老化時間3－6h；75－90℃真空干燥。

8.如權利要求1所述的一種乙醇縮合制備1,3-丁二烯的催化劑，其特征在于所述的步驟（5）中的溫度為400－600℃，焙燒時間為5－7h。