[發(fā)明專利]一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710748947.4
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107519884B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王愛麗;胡靖;殷恒波;賈星原;于忠勇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/08;B01J37/18;B01J35/02;C07C69/06;C07C67/00
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1.一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，將甲醇經(jīng)汽化后，在常壓下進入裝載有催化劑的固定床反應(yīng)器進行氣相反應(yīng)制備出甲酸甲酯，其特征在于：所述催化劑為Cu-ZnO-Nd₂O₃/SiO₂多元催化劑，其以SiO₂氣凝膠作為催化劑載體，Cu，ZnO，Nd₂O₃負載在SiO₂氣凝膠上形成多元催化劑，催化劑中Cu的負載范圍：10wt%，ZnO的負載范圍：10wt%，Nd₂O₃的負載范圍：1wt%；

所述多元催化劑Cu-ZnO-Nd₂O₃/SiO₂的制備方法如下:

步驟1、首先，采用三水硝酸銅作為銅源，六水硝酸鋅為鋅源，六水硝酸釹為釹源，稱取三水硝酸銅，六水硝酸鋅，六水硝酸釹溶解于燒杯中，轉(zhuǎn)入到三口燒瓶中，加去離子水，在恒溫水浴鍋中快速攪拌使其分散均勻；通過調(diào)節(jié)氨水溶液的加入量使得燒瓶中的反應(yīng)混合物的pH值穩(wěn)定在7.0，繼續(xù)攪拌，加入催化劑載體，快速攪拌，制成負載型多組分金屬混合物，然后經(jīng)過濾、洗滌，洗滌后樣品干燥過夜，焙燒，將樣品壓片，篩分成顆粒，制成催化劑母體；

步驟2、將催化劑母體在氮氣與氫氣的混合氣中進行還原活化預(yù)處理，制成Cu，ZnO，Nd₂O₃含量分別為10wt%， 10wt%，1wt%的Cu-ZnO-Nd₂O₃/SiO₂催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于：所述固定床反應(yīng)器為不銹鋼管狀反應(yīng)器，長20 cm，內(nèi)徑0.5 cm。

3.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述將甲醇經(jīng)汽化后，在常壓下，進入裝載有催化劑的固定床反應(yīng)器進行氣相反應(yīng)制備出甲酸甲酯的具體步驟為：將甲醇經(jīng)過220 ℃汽化后進入裝載有多元催化劑的固定床反應(yīng)器中進行氣相催化脫氫反應(yīng)，其中多元催化劑裝填量為5g，進樣流速8mL/h，反應(yīng)在常壓下進行，反應(yīng)溫度300℃，在給定溫度下連續(xù)取樣1h，用乙醇循環(huán)冷凝裝置冷凝收集產(chǎn)物。

4.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于，恒溫水浴鍋的溫度為65℃。

5.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于，繼續(xù)攪拌的時間為2h；加入催化劑載體后快速攪拌的時間為2h。

6.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于，干燥溫度為120℃；焙燒溫度為450℃，時間為4h；篩分成顆粒的大小為20?40目。

7.如權(quán)利要求1所述的一種催化劑催化甲醇脫氫制備甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述還原活化預(yù)處理的步驟為：在0.1MPa壓力下，以2℃/min程序升溫至240℃，此段過程混合氣中H₂體積分數(shù)為10%；再以1.0℃/min程序升溫至300℃，此過程中H₂體積分數(shù)調(diào)節(jié)為30%，在300℃恒溫還原6h。